BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR MATERIAL KAPAL oleh Tim Dosen Fakultas Teknik Universitas Indonesia Maret 2016 1
DAFTAR ISI PENGANTAR BAB 1 INFORMASI UMUM 5 BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIAN PEMBELAJARAN) MATA AJAR 1. Kompetensi (Capaian Terminal) 2. Subkompetensi (Capaian Penunjang) 3. Bagan Alir Capaian BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN 7 BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN 8 hlm. 3 5 5 5 6 2
PENGANTAR Buku Rancangan (BRP) mata kuliah material kapal ini ditunaikan sebagai penuntun untuk mahasiswa/i yang mengambil mata kuliah tersebut. Material kapal merupakan ilmu yang berfokus pada jenis dan sifat material serta aplikasinya pada industri, khususnya industri maritim. Pemahaman terhadap ilmu material kapal yang komprehensif menjadi kebutuhan bagi peneliti dan pelaku industri di bidang teknik perkapalan. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak di lingkungan Universitas Indonesia dan semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dibuatnya buku ini. Depok, Maret 2016 Tim Dosen 3
BAB 1 INFORMASI UMUM 1. Nama Fakultas /Jenjang : Teknik /Sarjana (S1) 2. Nama mata kuliah : Material Kapal 3. Kode mata kuliah : ENMR 6 0 0004 4. Semester ke- : 3 5. Jumlah SKS : 2 6. Metode pembelajara n : active learning 7. Mata kuliah yang menjadi prasyarat : Tidak Ada 8. Menjadi prasyarat untuk mata kuliah : Struktur Kapal 1 9. Integrasi antara mata kuliah : - 10. Deskripsi mata kuliah : Material kapal merupakan ilmu yang menjelaskan tentang sifat-sifat material yang digunakan pada struktur kapal, terutama yang memiliki kontribusi terhadap kekuatan, sehingga fokus material ada pada komponen-komponen struktur kapal seperti baja, alumunium komposit, plastik dan lain-lain. Penentuan sifat-sifat struktur material meliputi pengujian tarik, pengujian tekuk, pengujian pembebanan kejut dan lain-lain. Selain itu, kondisi operasi kapal juga menjadi pertimbangan seperti pengaruh pembebanan dan penurunan suhu terhadap sifat-sifat material yang digunakan. Capaian ajar mata kuliah material kapal adalah mahasiswa/i dapat memahami jenis material yang digunakan berdasarkan kondisi operasi kapal.. Dimana capaian tersebut meliputi pemahaman kualitatif dan kuantitatif. Pemahaman kualitatif meliputi pemahaman sifat-sifat material yang menjadi bagian dari struktur kapal. Pemahaman kuantitatif meliputi perhitungan pada sifat-sifat material akibat pengaruh eksternal seperti besarnya elongasi akibat pembebanan eksternal pada suatu jenis material. Metode pembelajaran yang digunakan adalah aktif. Setelah lulus dari mata kuliah ini, mahasiswa/i diharapkan dapat menerapkan pengetahuan material teknik pada kekuatan kapal, pengerjaan tugas merancang kapal 2 dan eksperimen untuk penelitian tugas akhir. Bahasa pengantar yang digunakan adalah bahasa Indonesia. 4
BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIAN PEMBELAJARAN) MATA KULIAH MATERIAL KAPAL 2.1 Kompetensi (Capaian Terminal) Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa/i diharapkan mampu menerapkan pengetahuan dasar matematika, ilmu sains dasar dan prinsip rekayasa pada material yang menjadi bagian dari struktur kapal, terutama sifat-sifat yang terkandung didalamnya berdasarkan kondisi pengoperasian kapal secara komprehensif dengan menggunakan pendekatan ilmiah. 2.2 Subkompetensi (Capaian Penunjang) 2.2.1 Mahasiswa/i mampu menjelaskan sifat dan jenis material yang digunakan pada berbagai aplikasi diindustri seperti industri perkapalan yang erat kaitanya dengan struktur kapal seperti baja, komposit, alumunium, plastik dan lain-lain. (C2) 2.2.2 Mahasiswa/i mampu menjelaskan perubahan karakteristik sifat pada jenis material tertentu akibat perlakuan khusus seperti perlakuan panas melalui berbagai diagram terkait (C2) 2.2.3 Mahasiswa/i mampu menghitung variabel pada sifat-sifat material seperti tegangan, regangan, kompresi, tekanan, hukum Hooke s, energi regangan, rasio poisson dan lain-lain (C2) 2.2.4 Mahasiswa/i mampu menjelaskan pengujian merusak, pengujian tidak merusak secara komprehensif berserta korelasinya dengan jenis dan sifat material kondisi kapal ketika berlayar (C2) 5
2.3 Bagan Alir Kompetensi Mahasiswa/i mampu menerapkan pengetahuan dasar matematika, ilmu sains dasar dan prinsip rekayasa pada material yang menjadi bagian dari struktur kapal, terutama sifat-sifat yang terkandung didalamnya berdasarkan kondisi pengoperasian kapal secara komprehensif dengan menggunakan pendekatan ilmiah. 2.2.4 Mampu menjelaskan pengujian merusak, pengujian tidak merusak secara komprehensif berserta korelasinya dengan jenis dan sifat material kondisi kapal ketika berlayar 2.2.3 Mampu menghitung variabel pada sifat-sifat material seperti tegangan, regangan, kompresi, tekanan, hukum Hooke s, energi regangan, rasio poisson dan lain-lain 2.2.2 Mampu menjelaskan perubahan sifat pada jenis material tertentu akibat perlakuan khusus seperti perlakuan panas melalui berbagai diagram terkait 2.2.1 Mampu menjelaskan sifat dan jenis material yang digunakan pada berbagai aplikasi diindustri seperti industri perkapalan yang erat kaitanya dengan struktur kapal seperti baja, komposit, alumunium, plastik dan lain-lain. 6
BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN 3.1 Kompetensi / Subkompetensi, Pokok Bahasan, Subpokok Bahasan, Estimasi Waktu, dan Rujukan Kompetensi/ Sub Pokok Bahasan kompetensi 2.2.1 Pendahuluan Material Kapal Subpokok Bahasan 1.1 Jenis-jenis material dan aplikasinya pada industri 1.2 Sifat-sifat material pada berbagai industri seperti industri perkapalan. Estimasi Waktu 1 x 50 menit Rujukan [1] [2] [3] 2.2.2 Perilaku Material 2.1. Perlakuan panas 2.2. Difusi material 2.3. Diagram fasa 2.4. Dislokasi dan mekanisme penguatan 2.5. Kegagalan material 2.6. Korosi dan degradasi material 2.2.3 Sifat Mekanik 3.1. Diagram tegangan-regangan 3.2. Deformasi elastis-plastis 3.3. Deformasi kompresif, tegangan geser dan torsional 3.4. Kekerasan material 2 x 50 menit 2 x 50 menit [1] [2] [3] [1] [2] [3] 2.2.4 Pengujian Pada Material 6.1 Pengujian merusak 6.2 Pengujia tidak merusak 3 x 50 menit [4] 3.2 Daftar Rujukan : [1] Callister W. D., Introduction to Material Science and Engineering, John Wiley and sons, 2007 [2] Hibbeler R. C., Statics and Machanics of Materials, Prentice Hall, 2004 [3] Muckle W., Strength of Ship ss Structure, Edward Arnold Ltd, 1975. [4] Wessel J. K., Handbook of Advanced Material, John Wiley and sons, 2004 7
BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN Kompetensi/ Subkompetensi* Orientasi (%) 2.2.1 Penjelasan awal Pengajar tentang pendahuluan Material Kapal (30%) 2.2.2 Penjelasan awal oleh Pengajar tentang Prilaku material (30%) 2.2.3 Penjelasan awal oleh Pengajar tentang Sifat Mekanik (10%) Tahap ** Latihan (%) aktif (small group discussion) tentang bidang Material Teknik serta perannya dalam bidang ilmu Teknik Perkapalan (50%) aktif (small group discussion) tentang perlakuan panas, difusi material,,diagram fasa, dislokasi dan mekanisme penguatan, kegagalan material korosi dan degradasi material (50%) aktif Cooperative Learning tentang diagram teganganregangan, deformasi elastis-plastis, Umpan balik (%) Klarifikasi dari Pengajar atas aktif melalui diskusi kelompok kecil (20%) Klarifikasi dari Pengajar atas hasil aktif diskusi kelompok kecil (20%) Pembahasan dari Pengajar atas hasil aktif tentang pembahasan soal (20%) Media Teknologi Presentasi media visual Presentasi media visual, papan tulis Presentasi media visual, 8
deformasi kompresif, tegangan geser dan torsional, kekerasan (70%) 2.2.4 Penjelasan awal oleh Pengajar tentang Pengujian pada Material (20%) aktif (small group discussion)tentan g Pengujian merusak dan tidak merusak (60%) Klarifikasi pengajar atas aktif melalui diskusi kelompok kecil (20%) Presentasi media visual, Piranti lunak Catatan: *Kode angka di sini mengacu kepada nomor urut subkompetensi pada Bab 2 (hlm. 6). **Tahap pembelajaran terdiri atas tiga, yakni orientasi (O), latihan (L), dan umpan Balik (U). Pada orientasi, pengajar memberikan penjelasan awal tentang pokok bahasan, materi dan metode latihan, waktu yang digunakan, dan sistem penilaian. Pada tahap latihan, mahasiswa melakukan aktivitas latihan sesuai dengan metode pembelajaran yang diterapkan (diskusi kelompok kecil, cooperative learning (CL), Contextual Instruction (CI), atau Problem-based Learning (PBL)). Pada tahap umpan balik, pengajar memberikan klarifikasi atas latihan yang telah dilaksanakan oleh mahasiswa dan dapat diikuti penugasan yang dikerjakan di rumah, termasuk tugas membaca bahan bacaaan untuk pertemuan berikutnya. Dalam hal metode pembelajaran, diterapkan a metode pembelajaran aktif sebagai berikut. (1) Diskusi kelompok kecil (small group discussion) diadakan di dalam kelas dengan kelompok diskusi beranggotakan 4-5 orang. Dalam diskusi kelompok kecil, mahasiswa dibagi atas kelompok-kelompok kecil beranggotakan 4-5 orang. Kelompok-kelompok kecil mahasiswa tersebut mendiskusikan topik yang sama yang diberikan oleh pengajar. Umpan balik diberikan pengajar di akhir kelas setelah diskusi kelompok kecil untuk mengklarifikasi pemahaman mahasiswa. (2) Cooperative Learning, diadakan dengan cara mahasiswa secara berkelompok mengerjakan latihan soal tentang materi yang dibahas, yang disediakan oleh pengajar di dalam kelas. Umpan balik diberikan oleh pengajar di akhir kelas dalam pengecekan bersama hasil pengerjaan latihan. (3) Contextual Instruction, dilakukan dengan cara memberi kesempatan kepada mahasiswa untuk melakukan pengumpulan data secara langsung untuk sebuah masalah yang ingin diteliti. Umpan balik dari pengajar adalah memberikan klarifikasi dan masukan tentang pemilihan data yang sebaiknya dikumpulkan. (4) Problem-based Learning, dilakukan terhadap sebuah kasus yang ingin mengkaitkan hubungan antar variabel yang diberikan oleh pengajar, mahasiswa akan mengidentifikasi variabel mana yang merupakan variable bebas dan mana yang merupakan variable terikat, lalu melakukan regresi linier sederhana dan analisis korelasi. Umpan balik dari pengajar adalah mengklarifikasi output hasil aktif PBL ini. 9