pengembangan rancangan pembelajaran ......library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id iii pengembangan...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENGEMBANGAN RANCANGAN PEMBELAJARAN BERBASIS

EXPERIENTIAL LEARNING DENGAN ALAT BANTU PEMBELAJARAN

FINITE ELEMENT METHOD PADA MATA KULIAH TURBIN

SKRIPSI

Oleh :

ADE NUGROHO DEWANTORO

K2515001

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2019


ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Ade Nugroho Dewantoro

NIM : K2515001

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin

menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “Pengembangan Rancangan

Pembelajaran Berbasis Experiential Learning dengan Alat Bantu

Pembelajaran Finite Element Method pada Mata Kuliah Turbin” ini benar-

benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip

dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan,

saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.

Surakarta, Juli 2019

Yang membuat pernyataan

Bermaterai Rp6000

Ade Nugroho Dewantoro


iii

PENGEMBANGAN RANCANGAN PEMBELAJARAN BERBASIS

EXPERIENTIAL LEARNING DENGAN ALAT BANTU PEMBELAJARAN

FINITE ELEMENT METHOD PADA MATA KULIAH TURBIN

Oleh :

ADE NUGROHO DEWANTORO

K2515001

Skripsi

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar

Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

JULI 2019


iv

PERSETUJUAN


NIM : K2515001

Judul skripsi : Pengembangan Rancangan Pembelajaran Berbasis Experiential

Learning dengan Alat Bantu Pembelajaran Finite Element Method

pada Mata Kuliah Turbin

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, Juli 2019

Persetujuan Pembimbing

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Indah Widiastuti,S.T., M.Eng.

NIP. 197805142005012002

Dr. Eng. Nugroho Agung Pambudi S.T., M.T.

NIP. 197801132002121009

Mengetahui

Koordinator Skripsi

Budi Harjanto, S.T., M.Eng.

NIP. 197901162005011001


v

PENGESAHAN SKRIPSI


NIM : K2515001

Judul skripsi : Pengembangan Rancangan Pembelajaran Berbasis Experiential

Learning dengan Alat Bantu Pembelajaran Finite Element Method

pada Mata Kuliah Turbin

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari

Kamis, 25 Juli 2019 dengan hasil LULUS dan revisi maksimal 2 bulan. Skripsi

telah direvisi dan mendapat persetujuan dari Tim Penguji.

Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji:

Nama Penguji Tanda Tangan Tanggal

Ketua : Dr. Eng. Herman Saputro, S.T., M.T. ……………….. ………

Sekretaris : Budi Harjanto, S.T., M. Eng ……………….. ………

Anggota I : Dr. Indah Widiastuti, S.T., M.Eng ……………….. ………

Anggota II : Dr. Eng. Nugroho Agung P, M.Eng. ……………….. ………

Skripsi disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin pada :

Hari :

Tanggal :

Mengesahkan

Dekan

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret

Dr. Mardiyana, M.Si.

NIP 196602251993021002

Kepala Program Studi

Pendidikan Teknik Mesin

Dr. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T

NIP. 197801132002121009


vi

ABSTRAK

Ade Nugroho Dewantoro. “Pengembangan Rancangan Pembelajaran Berbasis

Experiential Learning dengan Alat Bantu Pembelajaran Finite Element

Method pada Mata Kuliah Turbin”. Skripsi, Surakarta : Fakultas Keguruan dan

Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juni 2019.

Kebutuhan dalam menyediakan kesempatan pembelajaran yang aktif

merupakan hal yang penting pada Pendidikan di bidang Teknik. Pendekatan

menggunakan metode pembelajaran experiential learning diterapkan pada riset ini

untuk memberikan sebuah opsi pada pembelajaran turbin. Opsi pembelajaran ini

diharapkan dapat memberikan pemahaman kepada peserta didik untuk bisa

melakukan kalkulasi pada sebuah turbin dan memprediksi performa dari turbin

tersebut. Finite Element (FE) merupakan prosedur solusi numerik untuk

menganalisa permasalahan yang ada dalam bidang Teknik, akan diterapkan dalam

pembelajaran yang dikembangkan melalui siklus – siklus dari experiential learning

oleh Kolb untuk memberikan visualisasi mengenai turbin angin.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sebuah opsi pembelajaran

baru pada mata kuliah turbin untuk membangun pemahaman siswa mengenai

konsep rekayasa turbin serta memberikan kesempatan bagi siswa untuk memiliki

pengalaman dalam merancang turbin angin dengan FEM. Metode pengembangan

ADDIE yang terdiri dari aktivitas pengembangan berupa (analysis, design, develop,

implementation and evaluation) digunakan pada penelitian ini untuk

mengembangkan rencana pembelajaran pada mata kuliah turbin. Analisis akan

dilakukan untuk mengetahui kebutuhan pembelajaran pada mata kuliah turbin

melalui wawancara kepada dosen yang berkaitan. Hasil dari proses analisis tersebut

menjadi dasar untuk merancang sebuah pembelajaran yang tepat untuk mencapai

tujuan pembelajaran pada mata kuliah tersebut. Kemudian akan dikembangkan

sebuah lembar kerja mahasiswa untuk menyediakan sebuah pembelajaran yang

aktif berdasarkan hasil analisis dan design.

Hasil dari penelitian ini berupa sebuah rancangan pembelajaran berbasis

experiential learning dengan submateri merancang turbin angin horizontal dengan

dilengkapi sebuah lembar kerja mahasiswa sebagai panduan bagi mahasiswa untuk

melakukan simulasi menggunakan software finite element.

Kata Kunci : Pendidikan bidang teknik, experiential learning, pembelajaran, mata

kuliah turbin, MEH, ADDIE, visualsisasi


vii

ABSTRACT

Ade Nugroho Dewantoro. “Development of Learning Design Based on

Experiential Learning Using Finite Element Method as Learning Tool in

Turbine Course”. Skripsi, Surakarta : Teacher Training and Education Faculty of

Sebelas Maret University Surakarta. July 2019

The call for providing practical learning opportunities to students is

prominent in engineering education. To address this requirement, an experiential

learning approach was applied in a turbine engineering course emphasizing on

practice-based learning. It is expected that after completing this course, the students

will capable to undertake design calculation of specified turbine for assessing and

predicting its performance. Finite Element Method (FEM), is a numeric procedure

for analysing a wide variety of engineering problems was incorporated within the

Kolb’s experiential learning cycle to give visualization of physical behaviour of a

turbine.

This research is to supposed to establish a new learning options for turbine

engineering courses which increases student understanding of basic turbine

engineering concept as well as provides opportunities for students to have

experience in designing a wind turbine with FEM. ADDIE method consists of a

series of activities (analysis, design, develop, implementation and evaluation) was

employed in this study to develop a lesson plan of turbine engineering. Analysis

will be conducted to determine needs of turbine courses through interviews with

lecturers. The results of the analysis process become the basis for designing an

appropriate learning to achieve learning objectives in the course. Then a student

worksheet will be developed to provide an active learning based on the results of

the analysis and design.

The results of this study in the form of an experiential learning based

learning design with submersion designing horizontal wind turbines with a student

worksheet equipped as a guide for students to conduct simulations using finite

element software.

Keyword : engineering education, experiential learning, turbine engineering, FEM,

ADDIE


viii

MOTTO

“Ing ngarsa sung tuladha, ing madya mangun karsa, tut wuri andayani”

- di depan memberi contoh, di tengah memberi semangat dan di belakang

memberikan daya kekuatan.

(Ki Hajar Dewantara)

“If we wait for the moment when everything absolutely ready, we shall never

begin.”

(Ivan Turgenev)

“Nothing is imposible if we are motivated enough”

(Unknown)

“Allah dulu, Allah lagi, Allah terus”

(Ust. Yusuf Mansyur)


ix

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji syukur kepada Allah SWT yang memberikan rahmat, hidayah serta

inayah-Nya sehingga diberikan kesehatan untuk menyelesaikan skripsi ini. Di

halaman ini saya mempersembahkan skripsi ini untuk :

1. Orang tua yang telah memberikan dukungan moral maupun material, untuk

kelancaran pengerjaan skripsi ini. Tanpa do’a yang dipanjatkan orang tua

niscaya skripsi ini tidak akan pernah selesai.

2. Kakak saya Agus Cahyono P dan Retno Cahyaningsih yang telah

memberikan dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini.

3. Teman-teman IMAJI (Ikatan Mahasiswa Jindoel) yang selalu memberikan

dukungan, kebahagiaan dan warna serta menjadi keluarga baru.

4. Teman satu tim skripsi Pendidikan EL MEH, Afik Syaifudin, Rieky

Handoko dan Muchlis Taufik A dan teman-teman satu perjuangan skripsi

yang lain.

5. Seluruh teman-teman Pendidikan Teknik Mesin angkatan 2015 khususnya

dan seluruh keluarga Pendidikan Teknik Mesin UNS.


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi

dengan judul “Pengembangan Rancangan Pembelajaran Berbasis Experiential

Learning dengan Alat Bantu Pembelajaran Finite Element Method pada Mata

Kuliah Turbin”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk

mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Peneliti

menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, peneliti menyampaikan

terima kasih kepada:

1. Dr. Mardiyana, M.Si, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,

Universitas Sebelas Maret Surakarta

2. Dr. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., Kepala Program Studi Pendidikan

Teknik Mesin Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan , Universitas

Sebelas Maret Surakarta

3. Dr. Indah Widiastuti, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang

selalu memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

4. Dr. Eng. Nugroho Agung Pambudi S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing

II yang selalu memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan

skripsi ini.

5. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang

selalu memberikan arahannya selama perkuliahan.

6. Seluruh teman-teman Pendidikan Teknik Mesin angkatan 2015 yang

selalu memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.

Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna dan hal ini

antara lain karena keterbatasan peneliti. Meskipun demikian, peneliti berharap

semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan pengembangan ilmu.

Surakarta, Februari 2019

Penyusun


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................. Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PERNYATAAN ................................................ Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PENGAJUAN .................................................... Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................ Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PENGESAHAN ................................................. Error! Bookmark not defined.

ABSTRAK ................................................................................... Error! Bookmark not defined.

MOTTO ............................................................................................................................................. viii

HALAMAN PERSEMBAHAN .....................................................................................................ix

KATA PENGANTAR ............................................................... Error! Bookmark not defined.

DAFTAR ISI ................................................................................ Error! Bookmark not defined.

DAFTAR GAMBAR ................................................................. Error! Bookmark not defined.

DAFTAR TABEL ...................................................................... Error! Bookmark not defined.

BAB I PENDAHULUAN .................................................... Error! Bookmark not defined.

A. Latar Belakang Masalah ................................. Error! Bookmark not defined.

B. Identifikasi Masalah ......................................... Error! Bookmark not defined.

C. Rumusan Masalah ............................................ Error! Bookmark not defined.

D. Tujuan Penelitian .............................................. Error! Bookmark not defined.

E. Manfaat Penelitian............................................ Error! Bookmark not defined.

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR .... Error! Bookmark not

defined.

A. Kajian Pustaka .................................................. Error! Bookmark not defined.

B. Kerangka Berpikir ............................................ Error! Bookmark not defined.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................ Error! Bookmark not defined.

A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................ Error! Bookmark not defined.

B. Metode dan Pendekatan Penelitian ............... Error! Bookmark not defined.

C. Data dan Sumber Data .................................... Error! Bookmark not defined.

D. Teknik Pengambilan Subjek Penelitian ....... Error! Bookmark not defined.

E. Teknik Pengumpulan Data ............................. Error! Bookmark not defined.

F. Teknik Uji Validitas Data ............................... Error! Bookmark not defined.


xii

G. Teknik Analisis Data ....................................... Error! Bookmark not defined.

H. Prosedur Penelitian ........................................... Error! Bookmark not defined.

BAB IV PEMBAHASAN ...................................................... Error! Bookmark not defined.

A. Tahap Analisis .................................................. Error! Bookmark not defined.

B. Tahap Desain..................................................... Error! Bookmark not defined.

C. Tahap Development......................................... Error! Bookmark not defined.

D. Tahap Evaluation .............................................. Error! Bookmark not defined.

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ......... Error! Bookmark not defined.

A. Simpulan ............................................................ Error! Bookmark not defined.

B. Implikasi ............................................................. Error! Bookmark not defined.

C. Saran ................................................................... Error! Bookmark not defined.

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………45

LAMPIRAN …………………………………………………………………….46


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Siklus Experiential Learning (Kolb, 2005) ....................................... 8

Gambar 2. 2 Kerangka penelitian......................................................................... 21

Gambar 3. 3 Prosedur penelitian .......................................................................... 29

Gambar 3. 1 Prosedur penelitian .......................................................................... 29

Gambar 4. 1 Desain pembelajaran dengan pendekatan Experiential Learning ... 35

Gambar 4. 2 Profil airfoil ..................................................................................... 37

Gambar 4. 3 Simulasi dengan menggunakan MEH ............................................. 39


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Spesifikasi airfoil ......................................................................................................... .37

pengembangan rancangan pembelajaran ......library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id iii pengembangan...

Documents