KOLEJ UNIVERSITI TEKNOLOGI TUN HUSSEIN ONN
BORANG PENGESAHAN STATUS 'fESIS*
JUDUL: PENILAIAN PENGGUNAAN PRO-TRAINER DALAM PROSESPENGAJARAN DAN PEMBELAJARAN (P&P) MAT A PELAJARAN ROBOTIK DAN SISTEM KA WALAN (DTE 3593) DI KUiTTHO
Saya
SESI PENGAJIAN : 2003/2004
MOHD ANUAR BIN SELAMAT (800308-01-5117) (HURUF BESAR)
mengah:u membenarkan tesis (PSM/Srujana/bloktor Falsafuh)* ini disimpan di Perpustakaan Kolej Universiti Teknologi Tun Hussein Onn dengan syarat-syarat kegunaan seperti beril .. :ut:
1. Tesis adalah hakmilik Kolej Universiti Teknologi Tun Hussein Onn.
2. Perpustakaan Kolej Universiti Teknologi Tun Hussein Onn dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengajian sahaja.
3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara institusi pengajian tinggi.
4. **Sila tanda (I)
SULIT
TERHAD
(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau kepentingan Malaysia seperti yang termaJ...'tub di dalam AKT A RAHSIA 1972)
(Mengandungi maklumat TERHAD yang ditentukan oleh organisasilbadan penyelidikan dijalankan)
D
D
[Z]]
TIDAK TERHADDisahkan oleh
~~
(TANDATANGAN PENULIS)
g:.:~~er~fc1t\WGAN
PENYELIA) Alamat Tetap:Jabatan Teknologl KeJuruteraan E1ektri!( dan ElaHio~E:
fakulti Teknologi Kejuruteraan
Kole] Universiti Teknologi Tun Hussein Onn KG SERI MAJU JAYA,
BT.54 JLN. JOHOR,
EN. DANIAL BIN MD. NOR 86100 AYER HITAM, JOHOH. (Nama Penyelia)
Tarikh: 20 FEBRUARI 2004 Tarikh: 20 FEBRUARI 2004
CATATAN :
*
**
Potong yang tidak berkenaan.
Jika tesis ini SULIT at au TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak berkuasalorganisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD.
Tesis dimaksudkan sebagai tesis Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan, atau disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana (pSM).
PENGESAHAN PENYELIA
"Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan
Ijazah Smjana Pendidikan Teknik & Vokasional."
Tandatangan Nama Penyelia Tarikh
~1
: ... r ..
~.'.'.'
... .
EN. DANIAL BIN MD. NOR
PENILAIAN PENGGUNAAN PRO-TRAINER
DALAM PROSES PENGAJARAN DAN PEMBELAJARAN (P&P) MA T A PELAJARAN ROBOTIK DAN SISTEM KA W ALAN (DTE 3593)
DlKUiTTHO
MOHD ANUAR BIN SELAMAT
Laporan Projek ini dikemukakan sebagai memenuhi syarat penganugerahan Ijazah Smjana Pendidikan Teknik Dan Vokasional
Fakulti Teknologi Kejumteraan Kolej Universiti Teknologi Ttm Hussein Onn
"Saya akui karya ini adalah hasil keIja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan yang tiap-tiap sattmya telah sayajelaskan sumbernya".
Tandatangan Nama Penulis Tarikh
MOHD ANUAR BIN SELAMAT
20 FEBRUARI 2004
1II
Istimewa (Buat (Bonda rr'ersaya1l£J
Terima kasih atas sokongan dan doronganmu untuk daku berjaya. Segalajasamu talllian dapatku balas hingga akhir hayatku. Semoga kejayaanku ini dapat memberi
kegembiraan bagi dirimu. Semoga dirimu senantiasa di bawah keredhaan dan perlindungan Illahi.
(Buat .Jl6ano aan
.Jlf?'flJt
Terima kasih atas segala sokongan dan bantuan kalian. Jasamu talllian ku lupakan.
(Buat rr'eman-teman Seperyua1l£Jan
Wan, Lan, Sani dan Fadhli.
Semoga kejayaan sentiasa menjadi milik kalian.
IV
PENGHARGAAN
Syukur kehadrat Allah S.W.T kerana melimpahkan kurnia-Nya, projek ini dapat disiapkan dalam tempoh yang ditetapkan.
Ucapan terima kasih dan sekalung penghargaan ikhlas buat En. Danial Bin Md. Nor selaku penyelia projek smjana ini atas sokongan, bimbingan dan dorongan serta kepercayaan yang diberikan sepanjang tempoh perlaksanaan projek smjana ini.
Penghargaan dan ucapan terima kasihjuga ditujukan khas kepada En. Mukmin B. Zawawi selaku pensyarah mata pelajaran, kepada semua kakitangan makmal Robotik dan Automasi Industri, KUiTTHO, khususnya En. Mohd. Harmay B. Bosroh, selaku juruteknik kanan, dan kepada semua pelajar mata pelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) sesi 2003/2004 atas keIjasama dan bantuan kalian dalam menjalankan kajian ini.
Tidak lupa, ribuan terima kasih dan penghargaan diucapkan kepada rakan-rakan sepeIjuangan di atas keIjasama dan sokongan yang diberikan. Begitujuga kepada mana-mana pihak yang turut terlibat sarna ada secara langsung atau tidak langsung dalam kajian ini.
Semoga Allah membalas segala jasa baik kalian dimas a akan datang untuk terus beIjaya dalam segala bidang yang diceburi. Wassalam.
ABSTRAK
Amali makmal berkaitan prak1:ikal industri adalah penting lmtuk menghasilkan graduan kejuruteraan yang berkemahiran tinggi. NamWl,
pembangunan kurikulum sedemikian di makmal menghadapi beberapa kekangan. Ummnnya, kebanyakkan ruang makmal adalah terhad. Justeru, penggunaan sistem automasi industri bersaiz sebenar adalah tidak praktikal. Sistem automasi industri sebenar juga tidak praktikal kerana mempunyai risiko yang besar terhadap diri pelajar selain memplmyai kos yang terlalu mal1al. Sebagai altematif, pengkaji telah membangtmkan Pro- Trainer. Pro-Trainer merupakan sebuah mock-up sistem kawalan industri yang direkabentuk oleh pengkaji lmtuk memberi pendedahan kepada pelajar berkaitan prakiikal sistem kawalan dan automasi industri. Kajian dijalankan unhlk menilai penggtmaan Pro-Trainer dalam proses pengajaran dan pembelajaran (P&P) mata pelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) di KUiTTHO. Penilaian dijalankan menggunakan instrumen soal selidik, senarai semak dan catatan pemerhatian. Kajian keseluruhannya adalal1 bersifat k'ualitatif dengan sokongan data kuantitatif. Data daripada soaI selidik dianalisis dengan menggtmakan Statistical Package for Social Science (SPSS) Vel'. J J.5 bagi mendapatkan nilai peratusan dan skor min. Dapatan soal seIidik menunjukkan Pro-Trainer bersifat mesra penggtma dengan majoriti responden bersetuju dalam penilaian aspek motivasi (skor min
=
4.31), rekabenhlk antaramuka (skor min=
4.30), kefal1aman aplikasi (skor min=
4.31) dan keselesaan pengguna (skor min=
4.21). Dapatan senarai semak memmjukkan 65% kandungan aplikasi Pro-Trainer menepati kllrikulum mata pelajaran kajian. Melalui pemerhatian, penggtmaan Pro-Trainer dalam amaIi malanal tidak menunjllkkan sebarang masalah yang ketara.
VI
ABSTRACT
Industrial practice is important in order to produce engineering graduates with the skills required by the industries. However, the implementation that kind of activities in laboratory had few flaws. Most of the laboratories space is limited and the idea of having a dedicated lab for full-scale automated system is not practical. Real industrial automated posed few hazards to students and costly to maintain. As an alternative, the researcher develops the Pro-Trainer. Pro-Trainer is an industrial control mock-up to provide student an exposure to industrial automation and control practice. A study has been conducted to evaluate the effectiveness of Pro-Trainer in teaching and learning process for Robotic and Control System (DTE 3593) subject in KUiTTHO. The evaluation tools include questionnaires, check list and field notes. Overall, it is a qualitative research where supported by quantitative data. Data from the questionnaires was analyzes using Statistical Package for Social Science (SPSS) Version 11.5 to obtain percentage and mean score. Results show that the Pro- Trainer has a user-friendly design which is based on result from several aspects such as motivation (mean score = 4.31), interface design (mean score
=
4.30), aplication undersatanding (mean score=
4.31) and user comfort (mean score = 4.21). Results from the check list show that applications in Pro- Trainer covered 65% of curriculum subjects. Also, the Pro-Trainer performed flawlessly according to manual instructions.KANDUNGAN
BAB PERKARA
PENGESAHAN STATUS TESIS PENGESAHAN PENYELIA mDUL PENGAKUAN DEDIKASI PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI SINGKATAN SENARAI LAMPIRAN BABI PENGENALAN 1.1 Pendahuluan.
1.2 Latar Belakang Masalah.
VII MUKASURAT II iii IV V VI VII
xii
xiii
XIVxv
1 2VIJI
BAB PERKARA
MUKASURAT
1.3 Pemyataan Masalah 4
1.4 Objektif Kaj ian 5
1.5 Pcrsoalan Kajian 5
1.6 Kcpentingan Kajian 6
1.6.1 Pensyarah 6
1.6.1 Pelajar 7
1.6.3 fakulti Teknologi Kejuruteraan 7
1.6.4 Industri 8
1.7 Skop Kajian 8
1.8 Kerangka Kerja Tcori 9
1.9 Definisi ]0
1.9. J Alat Bahan Bantu Mengajar 10
1.9.1 Pcngajaran dan Pembelajaran ]0
1.9.3 Pcngawal Logik Bolehaturcara 11
1.9.4 Pcnilaian ] 1
BAB IT KAJIAN LITERA TUR
2.1
Pengenalan12
2.2
Program Latihan Praktikal 132.2.1
Program fTK 132.2.2
Teori-teori Program Latihan 14IX
BAB
Ml1KA
SllRAT~
4
T con-Icon PcmhelaJaran Pcngalaman17
~
4 1
\1odcl Icmn17
~
4
~ Model Dc\\\:\18
2 4
~ \101.kl Plagel19
~ 4i t\.cl)a Makmal Ba~!I Program t\.eJurulcraan
20
2 ~ I OhJckllf t\.eqa \1akmal
20
~ f, Pemix-laJaran t\.onlek~lual
22
2 ,., 1
\1011\ aSI Pemix-laJaran23
2
"7 Rumu~n23
B:\BIII:; 1
Pcndahuluan25
~ ~ Rckaix-nluk t\.aJlan25
~ ~ Rangka ()pcra"l 27,
-'
, 4 Rec,pondcn dan Sumix-r Data ~8
.\ 4i In"'rumen t\.allan
29
-' 4i1
Calatan Pemerhatlan ~9 ~" 2
Soal SelJdlk30
-' ~ 3 Senaral Semak31
36 t\.aJlan RlOtl~32
-' 7 AnalJ'ls Data33
3 8 Andalan34
x
BAB
PERKARA
MUKASURAT
BABIV
REKABENTUKPRODUK
4.1
Pendahuluan35
4.2
Latar Belakang Teori Penghasilan Produk35
4.3
Reka Bentuk Produk36
4.3.1
Bentuk dan Ciri-ciri Produk39
4.3.2
Kronologi Pembinaan Produk39
4.3.3
Permasalahan Dalam Membina Produk43
4.3.4
Bahan, Kos dan Masa Membina Produk44
BABV
ANALISIS DATA
5.1
Pendahuluan45
5.2
Ujian Kesahan dan Kebolehpercayaan46
5.2.1
Borang SoaI Selidik46
5.2.2
Pengesahan Senarai Semak47
5.2.3
Pengesahan Rekabentuk Produk47
5.3
Analisis Demografi48
5.3.1
Jantina48
5.3.2
Bangsa49
5.4
Analisis Pembangunan Rekabentuk50
5.4.1
Penilaian Aspek Motivasi50
5.4.2
Penilaian Aspek Rekabentuk Antaramuka52
XI
BAB PERKARA MUKASURAT
5.4.3 Penilaian Aspek Kefahaman Aplikasi 54 5.4.4 Penilaian Aspek Keselesaan Pengguna 56
5.5 Interpretasi Tahap 58
5.6 Komen dan Cadangan 59
5.7 Dapatan Senarai Semak 60
5.8 Dapatan Catatan Pemerhatian 62
5.9 Rumusan 66
BAB VI PERBINCANGAN, RUMUSAN DAN CADANGAN
6.1 Pendahuluan. 67 6.2 Perbincangan. 68 6.2.1 Persoalan Kajian 1 68 6.2.2 Persoalan Kajian 2 75 6.2.3 Persoalan Kajian 3 77 6.3 Rumusan 80 6.4 Cadangan 81
6.4.1 Mempertingkatkan Rekabentuk Pro-Trainer 82
6.4.2 Kajian Lanjutan 83
6.5 Penutup 84
BIBLIOGRAFI 85
XII
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKASURAT
3.1
Interpretasi Tahap Untuk Julat Min33
5.1
Basil Ujian Rintis Instrumen Soal SeIidik46
5.2
Bilangan Dan Peratusan Responden Mengikut Jantina48
5.3
Bilangan Dan Peratusan Responden Mengikllt Bangsa49
5.4
Interpretasi Tahap Untuk Julat Min50
5.5
Nilai Min Untuk Penilaian Aspek Motivasi51
5.6
Nilai Min Untuk Penilaian Aspek Rekabentuk Antaramuka53
5.7
Nilai Min Untuk Penilaian Aspek Kefahaman Aplikasi55
5.8
Nilai Min Untuk Penilaian Aspek Keselesaan Pengguna56
5.9
Interpretasi Tahap Untuk Julat Min Terhadap SetiapAspek Penilaian
58
5.10
Komen dan Cadangan Responden59
5.11
Aplikasi Pro-Trainer Yang Terkandung Dalam Kurikulum61
5.12
Aplikasi Pro-Trainer Yang Tidak Terkandung Dalam Kurikulum61
5.13
Jadual Catatan Pemerhatian Kerja Amali63
xiii
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH
TAJUK
MUKASURAT
1.1
Kerangka Teori Rekabentuk Pro-Trainer 92.1
Model Experiential Learning Lewin17
2.2
Model Pembelajaran dan Perkembangan KognitifPiaget 193.1
Kerangka Operasi Kajian27
FTK IPTA .TTKEE KUiTTHO P&P PLC
SPSS
SENARAI SINGKATANFakulti Teknologi Kejuruteraan Institusi Pengajian Tinggi Awam
.Tabatan Teknologi Kejuruteraan Elektrik dan Elek1ronik Kolej Universiti Teknologi Tun Hussien Onn
Pengajaran dan Pembelajaran
Programmable Logic Controller Statistical Package For Social Science
xv
SENARAI LAMPIRAN
NO. LAMPIRAN TAJUK MUKASURAT
A Borang Soal Selidik 88
B Carta Gantt Rekabentuk Produk
93
C Manual Penggunaan Pro-Trainer
94
D Analisis Kebolehpercayaan Soal Selidik
132
E Pengesahan Borang Soal Selidik 138
F
Pengesahan Senarai Semak140
G Pengesahan Rekabentuk Produk
143
H Dapatan Kajian: Demografi Responden
149
I Dapatan Kajian: Penilaian Aspek Motivasi
150
J Dapatan Kajian: Penilaian Aspek Rekabentuk Antaramuka
151
K Dapatan Kajian: Penilaian Aspek Kefahaman Aplikasi
152
L Dapatan Kajian: Penilaian Aspek Keselesaan Pengguna
153
BABI
PENGENALAN
1.1 Pendahuluan
Keperluan bagi menyediakan satu latihan dan pendidikan untuk para jurutera dan jumteknik memerlukan satu persediaan yang Iengkap dan rapi dalam banyak aspek. Apa pun jua kaedah latihan yang dijalani oIeh mereka ini, pihak industri maIm melihat mereka mempunyai ilmu kejtmlteraan, kemahiran dan sikap yang baik terhadap profesyen seorangjumtera. Untuk mengelakkan pengeluaranjurutera yang kurang berkualiti dan tuduhan yang tidak baik dari majikan dan juga badan
professional, pengusaha program kejumteraan mestilah menyediakan asas yang kukuh dan kaedah perlaksanaan yang efektifbagi keperluan keIja makmal atau prakiikal. Tanpa pendedahan kepada keIja makmal, bengkel dan di tempat keIja, Iatihan untuk mengeluarkanjumtera berkualiti akan menjadi pincang dan
2
1.2 Latar Belakang Masalah
Program pendidikan yang bercorak practical biased atau cenderung kepada praktikal merupakan satu program yang baru diperkenalkan di Malaysia. Ianya sejajar dengan penumpuan sistem pendidikan negara kepada pembangunan sumber tenaga manusia dalam bidang teknik dan vokasionaI. Program pendidikan yang bercorak practical biased ini telal1 dilaksanakan di kebanyakan Institl.lsi Pendidikan Tinggi (IPT) di Malaysia, khususnya eli Kolej Universiti Teknologi Tun Hussein Onn (KUiTTHO). Di KUiTTHO, program pendidikan yang bercorak practical biased ini telal1 diperkenalkan di Fakl.llti Teknologi Kejuruteraan yang mengkhususkan kepada tiga bidang kejuruteraan iaitu Teknologi Kejuruteraan Elektrik, Teknologi
Kejuruteraan Awam dan Teknologi Kejuruteraan Mekanikal (Ayob & Sulaiman, 2003).
Ramai tokoh psikologi pendidikan seperti Lewin, Piaget, dan Vygotsk-y secara tidak Jangsung menyokong program pendidikan yang bercorak practical biased ini. Kenyataan ini berdasarkan teori-teori proses pembelajaran yang telah diutarakan oleh tokoh-tokoh terse but. Menurut Lewin proses pembeJajaran merupakan proses dim ana pengetalman itl.l dibentuk melalui transfonnasi
pengalaman. Pembelajaran akan berlaku apabila pelajar terse but berinteraksi dengan persekitarannya (Kolb, 1984). Mengikut teori C0l1st171ctivist, pembelajaran
merupakan suatu yang aktif, proses yang berterusan dimana peJajar mengambil infonnasi daripada persekitaran dan membina interpretasi individu berdasarkan pengetalman dan pengalaman sedia ada (Von Glasersfeld, 1995).
Melalui pelaksanaan program pendidikan yang bercorak practical biased, peranan gum kini telah bembah kepada fasilitator bagi proses pembelajaran dan kordinator bagi persekitaran pembelajaran. Pembangtman dalam kaedah pengajaran
dan pendekatan yang diambil akan lebih bennakna dan menarik keinginan pelajar untuk belajar. Pelajar akan Iebill menjalani kaedah pembelajaran secara prah:tikaI melalui eksperimen dan amali bengkel. Ini adalah untuk membiasakan pelajar dengan beberapa bahagian yang berkaitan dengan teknologi moden, teknologi kawalan yang spesifik dan kemailiranpengaturcaraan.Selain itu, ianya berttuuan lmtuk menerangkan kepentingan dan penggtmaan teknologi dalam kehidupan seharian mereka.
3
Untuk memastikan kualiti program sentiasa meningkat, pembangunan kurikulum periu dilaksanakan dari masa ke semasa. Pembangtman kurikulum adalah periu bagi menyediakan pelajar-pelajar kejlffilteraan dengan kemahiran dan
pengetalman yang sepatutnya bagi memenuhi keperluan seorang jumtera memasuki bidang pekerjaan. Selain itu, pembangunan kuriklllum juga diperlukan bagi menyediakan peluang kepada pelajar-pelajar untuk belajar dan beriatih dengan peralatan serta praktikal industri.
Namun begitu, periaksanaan pembangtman kuriklllum dalam memberikan pendedahan kepada pelajar-pelajar berkaitan peralatan industri di makmaI menghadapi beberapa kekangan. Kekangan yang dihadapi adalah dari segi mang makmaI, kewangan, keselamatan dan juga masa. Umumnya, mang makl11aI adalah terhad dan penggtmaan sistem automasi industri bersaiz sebenar adalall tidak praktikaJ. Sistem automasi industri sebenar juga tidak praktikaI kerana mempunyai risiko yang besar terhadap diri pelajar. Kebanyakan perala tan berstandard industri seperti penderia dan pengawal adalah terialu mahal. Bilangan jam hedit yang diperuntukkan dalam kltriklllnmjuga adalah terhad. Penggtmaan masa yang terIalu lama bagi sesuatu eksperimen adalall tidak sesuai dalam pembangtman kurikulum.
4
Justeru itu, penggunaan mock-up industri berskala kecil akan memastikan semua risiko dan kekangan tersebut dapat dihindarkan atau dikurangkan. Namun begitu, penggunaan mock-up industri berskala keciI masih belum diimplementasikan di KUiTTHO. Maka, pengkaji mengambil inisiatifuntuk merekabentuk satu mock-up industri berskala kecil yang dapat diaplikasikan dalam proses pengajaran dan pembelajaran (P&P). Mock-up industri ini direkabentuk sebagai papan aplikasi (application board) bagi mata pelajaran sistem kawalan dan automasi di KUiTTHO. Rekabentuk ini telah digelar oleh pengkaji sebagai Pro-Trainer. Aplikasi sistem Pro-Trainer mengambarkan suatu proses fabrikasi industri di mana komponen-komponen menjalani proses pengasingan (sorting), pengisian (feeding) dan pemeriksaan (inspecting).
1.3 Pernyataan Masalah
Rekabentuk Pro-Trainer ini diharap dapat diaplikasikan dalam proses P&P mata pelajaran yang melibatkan sistem kawalan dan automasi di KUiTTHO. Namun begitu, penilaian perIu dibuat sebelum rekabentuk ini dapat diguna pakai.
Penggunaan peralatan yang baru dalam proses P&P juga perlu dirancang lUltuk memastikan keberkesanan dan kesesuaian alat atau bahan terse but. Justeru itu, pengkaji ingin membuat penilaian penggunaan Pro-Trainer ini dalam proses P&P matapelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) di Jabatan Teknologi Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik (JTKEE), Fakulti Teknologi Kejuruteraan (FTK), KUiTTHO.
1.4 Objektif Kajian
Berdasarkan kepada pemyataan masalah yang diberikan, dapat diringkaskan ballawa tujuan kajian ini dilakukan adalah untuk:
1. Membangunkan rekabentuk Pro- Trainer untuk proses P&P mata pelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) di JTKEE, FTK, KUiTTHO.
2. Mengenalpasti sarna ada Pro- Trainer bersifat mesra pengguna dalam proses P&P mata pelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) di JTKEE, FTK, KUiTTHO.
3. Mengenalpasti sama ada kandlmgan aplikasi Pro-Trainer menepati sukatan mata pelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) di JTKEE, FTK, KUiTTHO.
4. Mengenalpasti sarna ada Pro-Trainer bersifat kebolehlaksanaan dalam amali mata pelajaran Robotik dan Sistem Kawalan (DTE 3593) di JTKEE, FTK, KUiTTHO.
1.5 Persoa]an Kajian
Berdasarkan kepada pemyataan masalall dengan memjuk kepada tajuk yang diketengahkan serta isu-isu yang ditimbulkan, beberapa persoalan dapat
dikemukakan lmtuk dibincangkan di dalam kajian ini. Justem, kajian ini adalall untuk mendapatkan jawapan terhadap beberapa persoalan berikut: