PEMBANGUNAN PERISIAN PENGAJARAN DAN PEMBELAJARAN BERTAJUK PEMODULATAN ANALOG DALAM KURSUS COMMUNICATION SYSTEM
FUNDAMENTALS
Ong Hui Niang1, Ong Hui Ching2 & Norzelan bin Saleh3 1
Politeknik Sultan Haji Ahmad Shah Email: onghuiniang.poli@1govuc.gov.my
2
Politeknik Sultan Haji Ahmad Shah Email: onghuiching.poli@1govuc.gov.my
3
Politeknik Sultan Haji Ahmad Shah Email: norzelan1.poli@1govuc.gov.my
Abstrak
Berdasarkan pada maklumbalas semasa pengajaran dan pembelajaran dalam kursus Communication System Fundamentals, kebanyakan pelajar tidak dapat menguasai konsep asas pemodulatan. Salah satu sebabnya ialah kekurangan kaedah analitik yang dapat memaparkan keluaran visual secara langsung. Oleh itu, penyelidikan inovasi ini bertujuan untuk menambahbaikan terhadap pengajaran dengan menghasilkan satu perisian berbantukan komputer yang menggunakan kaedah simulasi bertajuk Analog Modulation. Perisian ini dibangunkan menggunakan pakej perisian MATLAB. Ia adalah ‘executable’program dengan antara muka grafik pengguna yang mudah digunakan oleh pelajar. Program yang dibangunkan mampu memaparkan keluaran bentuk gelombang untuk 3 jenis pemodulatan analog dalam bentuk visual dan interaktif yang lebih mudah difahami oleh para pelajar. Pelajar boleh memasukkan nilai parameter seperti amplitud dan frekuensi yang berlainan untuk mendapatkan pelbagai keadaan. Perisian ini telah dinilai dari segi reka bentuk program komputer menggunakan borang soal selidik. Dapatan kajian menunjukkan bahawa perisian berjaya dibangunkan dengan kreatif dan menarik minat pelajar. Seterusnya dengan adanya kaedah simulasi ini akan dapat membantu pelajar dalam proses pembelajaran serta menggalakkan mereka terhadap pembelajaran secara kendiri.
Katakunci : modulasi analog, simulasi, pengajaran dan pembelajaran
1. PENGENALAN
Penggunaan komputer dalam pengajaran dan pembelajaran telah lama dibuktikan berkesan dan dilihat mampu untuk membantu perkembangan bidang pendidikan. Antaranya adalah dengan memanfaatkan penggunaan aplikasi perisian berbantukan komputer yang telah berjaya meningkatkan pencapaian pelajar dan motivasi mereka terhadap kursus yang dikaji (Nor Azan, Halimah & Shahrul Azman 2009).
Pelajar yang berada pada tahap pencapaian akademik yang rendah biasanya memerlupan kaedah pengajaran dan pembelajaran yang lebih menarik perhatian seperti pelbagai kombinasi medium iaitu visual yang bergerak, animasi, teks, muzik dan grafik, di mana kesemua medium ini terdapat dalam multimedia yang boleh didapati di dalam pembelajaran berbantukan komputer. Ini sejajar dengan peribahasa Cina yang berbunyi,”saya dengar, saya akan lupa, saya lihat, saya akan ingat, dan apabila saya lakukan saya akan faham.”(Hizamnuddin Awang 1997 dalam Fazilah 1998). Kefahaman di dalam proses pengajaran dan pembelajaran adalah sesuatu yang amat diperlukan oleh pelajar untuk mengingati apa yang telah mereka pelajari.
Menurut McGaghie,1999, pembelajaran dengan mengaplikasikan teknik simulasi komputer kini tersebar luas terutama di kalangan pendidik profesional seperti pensyarah universiti dan kakitangan
penilai. Kaedah simulasi merupakan atur cara yang mengandungi model yang boleh dimanipulasi berdasarkan teori sebenar sesuatu sistem (Thomas, et al.,1991). Pelajar boleh mengubah data atau masukkan bagi mencapai matlamat yang telah ditentukan melalui beberapa keadaan perantara dalam simulasi. Kesimpulannya, simulasi menerima arahan daripada pengguna, mengubahsuai mengikut arahan dan seterusnya memaparkan keadaan baru yang berpatutan mengikut spesifikasi yang telah diberikan (Thomas, et al., 1991). Program simulasi turut memudahkan proses yang secara realiti adalah sukar untuk diuji, memerlukan kos yang tinggi dan mengambil masa yang lama (Proctor, 1997). Sehubungan dengan itu, kajian yang dijalankan ini adalah menggunakan kaedah pengajaran dan pembelajaran yang menggunakan kaedah perisian di bilik kuliah atau makmal.
2. PENYATAAN MASALAH
Melalui pemerhatian semasa proses pengajaran dan pembelajaran, didapati penguasaan pelajar lemah dalam topik pemodulatan. Sehubungan dengan itu, kajian inovasi ini bertujuan untuk menambahbaikan terhadap pengajaran dan pembelajaran dalam subtopik pemodulatan analog untuk kegunaan pensyarah yang mengajar kursus Communication System Fundamentals. Kaedah simulasi ini bertindak sebagai pembimbing dalam proses pengajaran dan pembelajaran. Kebiasaannya pensyarah menerangkan konsep dan proses perubahan yang berlaku pada isyarat keluaran dalam pemodulatan analog samada berpandukan pada gambar atau melukis isyarat keluaran berdasarkan isyarat masukkan pada papan putih. Tetapi dengan adanya kandungan subtopik yang lain iaitu pemodulatan digital dan pemodulan berdenyut, kaedah papan putih menyebabkan pelajar sukar untuk mengingati dan memahaminya serta akan mencampur adukkan antara subtopik terutama pada pelajar yang tidak memberi fokus sepenuhnya. Dengan ini, kaedah simulasi dibangunkan untuk membantu pensyarah dalam kaedah pengajaran dan pembelajaran dan juga boleh digunakan oleh pelajar untuk meningkatkan pemahaman secara kendiri. Analisis dari simulasi adalah secara langsung dan sama dengan teori sebenar.
3. OBJEKTIF INOVASI
Inovasi ini bertujuan untuk menghasilkan perisian pemodulatan analog. Antara objektif kajian ini adalah; i. Membina satu perisian pengajaran dan pembelajaran berbantukan komputer bertajuk
pemodulatan analog.
ii. Menghasilkan Bahan Bantu Mengajar (BBM) yang dapat membantu guru dan pelajar dalam pengajaran dan pembelajaran.
4. KEPENTINGAN KAJIAN
Pembangunan perisian ini mempunyai kepentingan kepada pelbagai pihak supaya proses pengajaran dan pembelajaran dapat membantu pelajar meningkatkan kefahaman. Antara kepentingan projek ini ialah:
i. Membuatkan proses pengajaran dan pembelajaran menjadi lebih menarik dengan rekabentuk antara muka grafik pengguna.
ii. Membantu pensyarah memberi penerangan yang jelas terhadap isi pelajaran. iii. Membolehkan pelajar membuat ulang kaji sendiri tanpa bantuan pensyarah.
Kf @ Kp ≠ 0? Masukkan nilai Kf
@ Kp 5. SKOP KAJIAN
Perisian ini dibangunkan berdasarkan subtopik pemodulatan analog dalam topik pemodulatan bagi kursus Communication System Fundamentals dalam bidang Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik dan Kejuteraan Elektronik (Komunikasi). Kumpulan sasaran utama perisian ini adalah pelajar yang mendaftarkan diri mengambil kursus Communication System Fundamentals di Politeknik Sultan Haji Ahmad Shah.
6. METODOLOGI 6.1 Carta Alir Program
Rajah 1 menunjukkan langkah-langkah untuk perisian.
MULA
Masukkan nilai Vc, Vm, fc & fm Vc, Vm, fc, fm ≠ 0 AM Ditekan? Yes No Yes Paparkan gelombang Modulating
Signal, Carrier Signal dan AM
Modulated Signal No No Yes A B C
Paparkan gelombang Modulating Signal, Carrier Signal dan FM
Modulated Signal
Yes FM
Ditekan? ?
Rajah 1 : Carta Alir Program 6.2 Pakej Perisian
Setelah proses pembangunan perisian siap sepenuhnya, semua fail yang berkaitan dipakejkan kepada format program iaitu “EXE” iaitu dinamakan sebagai AnalogMod.exe di mana perisian MATLAB tidak diperlukan lagi untuk membuka program simulasi. Ia telah mempunyai icon sendiri seperti Microsoft Word atau PDF Creator.
Untuk menjalankan program perisian ini, klik pada ikon yang ditulis dengan nama AnalogMod yang terdapat dalam direktori, dimana fail tersebut disimpan dalam komputer. Seterusnya program akan dijalankan dan masa yang diambil untuk membuka program bergantung kepada kelajuan sistem komputer pengguna.
Paparkan gelombang Modulating Signal, Carrier Signal dan PM
Modulated Signal No Yes TAMAT A PM Ditekan? No B C
7. KEPUTUSAN
Permulaan perisian ini akan memaparkan tajuk “Analog Modulation Analysis” seperti pada Rajah 2.
Rajah 2 : Paparan Muka Depan
Kemudian akan muncul satu paparan menu utama seperti pada Rajah 3. Paparan Menu Utama mempunyai 5 kotak untuk memasukkan nilai amplitud Modulating Signal (Vm), amplitud Carrier Signal (Vc), frekuensi Modulating Signal (fm), frekuensi Carrier Signal (fc) dan kepekaan untuk pemodulatan frekuensi atau fasa (Kf@Kp) dan 3 butang pilihan iaitu AM, FM dan PM. Pengguna boleh membuat pilihan sama ada membuat simulasi Pemodulatan Amplitud (AM), Pemodulatan Frekuensi (FM) atau Pemodulatan Fasa (PM). Simulasi FM dan PM perlu dimasukkan nilai Kf@Kp sahaja. Antaramuka ini dibina dengan menggunakan perisian Matlab.
Rajah 3: Paparan Menu Utama
Berikut merupakan paparan isi pelajaran setelah pengguna memasukkan nilai parameter yang dikehendaki dan memilih jenis pemodulatan. Simulasi berdasarkan AM ditunjukkan pada Rajah 4, FM pada Rajah 5 dan PM pada Rajah 6.
Rajah 5 : Paparan Bentuk Gelombang Keluaran untuk FM
Rajah 6 : Paparan Bentuk Gelombang Keluaran untuk PM
8. RUMUSAN
Penghasilan sesebuah perisian yang menggunakan kaedah simulasi memerlukan perancangan yang terperinci bersistematik dan memerlukan kepakaran dalam aplikasi bahasa pengaturcaraan MATLAB.
Perisian ini merupakan alat yang berkesan untuk menerangkan konsep pemodulatan analog dan dapat meilustrasikan perubahan bentuk gelombang isyarat keluaran jika terdapat perubahan nilai parameter. Pemahaman tentang konsep asas akan membantu keberkesanan pengajaran dan pembelajaran berkaitan dengan amali dan juga teori. Perisian yang bersifat interaktif akan dapat membantu menarik minat pelajar mengikuti sesuatu pelajaran. Perisian ini juga membolehkan pelajar menerokai dengan kendiri dan boleh mengulanginya untuk menambahkan kefahaman.
Bagi pensyarah pula, ia dapat menimbulkan simulasi terhadap pelbagai keadaan dengan memasukkan nilai parameter yang berbeza. Berdasarkan pengujian yang dijalankan, perisian ini sesuai digunakan sebagai bahan pembelajaran. Selain itu, disebabkan pemerhatian secara langsung, persoalan yang ditimbulkan oleh pelajar juga dapat dibincangkan dalam kuliah dan menjadikan pemahaman pelajar bertambah. Sehubungan dengan ini, perisian ini sesuai dijadikan sebagai bahan bantu mengajar.
RUJUKAN
Baharuddin Aris, Rio Sumarni Shariffuddin, Manimegalai Subramaniam (2002). “Rekabentuk Perisian Multimedia”. Johor: Universiti Teknologi Malaysia.
McGaghie, W.C. (1999) Simulation In Professional Competence Assessment:Basic Considerations, in: A. Tekian, C.H. McGuire & W.C.McGaghie (Eds), Innovative Simulations for Assessing Professional Competence (Chicago, Department of Medical Education, University of Illinois at Chicago)
Nor Azan M.Z., Halimah B. & Shahrul Azman M. N. (2009). Penilaian perisian kursus Adaptif Multimedia (A- Maths) berasaskan stail pembelajaran. Jurnal Teknologi Maklumat dan Multimedia, 6: 61-78
Norsaleja, (2000). Keberkesanan Pembelajaran Topik Sumber Tenaga Bagi Mata PElajaran Fizik Tingkatan Empat menerusi Perisian Multimedia Interaktid. Johor Darul Ta’zim : Universiti Teknologi Malaysia
Mohd Zhaffar, Nursafra & Ali Akbar Wan Abdullah, Wan & Izzuddin Mat Zain, Noor. (2015). i-Eco: Inovasi Simulasi dalam Pembelajaran dan Pengajaran Ibadah Tingkatan 4. The Online Journal of Islamic Education. 3. 1-6.
Rajabunesha binti Anwar Din (2008). “Keberkesanan Program Simulasi Penapis Sambutan Dedenyut Terhingga (Fir) Terhadap Kefahaman Pelajar Kejuruteraan Elektrik”. Thesis Ijazah Sarjana Pendidikan Teknik dan Vokasional. UTHM
Salman Firdaus Sidek, Nur saadah fathil & Nur Zuhaidah Mohamed Zain. (2014). Pembangunan Perisian Kursus ‘Saya Suka Belajar’ Untuk Pembelajaran. Jurnal Pendidikan Bahasa Melayu – JPBM (Malay Language Education Journal – MyLEJ), 4(1), 1-10.
Zaidatun,b,t, Nurul Amirah B.M.R , Pembangunan Perisian Multimedia Berasakan Pendekatan Permainan Peringkat Prasekolah bagi Tajuk Konsep Nombor, Universiti Teknologi Malaysia