Tantangan Pengembangan
Pembelajaran dan Riset Kimia
Pada Pendidikan Tinggi Sains
Muhamad A. Martoprawiro, Ph.D.
Ketua Umum Himpunan Kimia Indonesia
Disampaikan pada Seminar Sains dan Pendidikan Sains, UKSW, Salatiga, 15 Juni 2013
Pendahuluan
Di tahun‐tahun mendatang, Kimia akan sangat
berperan dalam memajukan Indonesia. Mengapa?
Dalam sejarahnya di dunia, Kimia memiliki peran
besar dalam banyak hal: makanan, kesehatan
(pengobatan), pertanian, energi, bahan baku
industri, proses, dll.
Bisa dikatakan: nilai tambah terbesar diperoleh saat
kimia berperan.
Indonesia membutuhkan kimia dan sains secara
umum untuk pertumbuhan dan kemajuannya.
Pendahuluan
Himpunan Kimia
Indonesia
Tentang HKI darihttp://www.kimiawan.org
Himpunan Kimia Indonesia (HKI) is an independent,
nonprofit organization founded in February 1962 to facilitate communication among Indonesian chemists
and other professionals from chemistry related fields,
and to promote the advancement of science, education, and application of chemistry to support the
better life of mankind
If you are a university graduate from a chemistry‐
related fields (chemistry, pharmacy, environmental
science, chemical engineering, molecular biology, material science, etc.) or you are working in chemistry‐
related sectors, you are eligible to be a member of the
HKI. To be a member, you can contact email anggota[at]kimiawan.org
Pendahuluan
Latar Belakang Perubahan
Dua revolusi pada abad ke‐20
Revolusi Sains pada paruh pertama abad ke‐20
Revolusi komputer pada paruh kedua abad ke‐20
Batas antarafundamental sciencedanapplied science
Waktu yang semakin pendek antara penemuan (discovery) dan terapan (application) Pentingnya inovasi berdasarkan kreatifitas dan pemahaman hal‐hal yang mendasar (first principles) Pergeseran profesi yang semakin cepat
Dokter, ahli gizi, public health, dll. hospital‐health care. Hakim, jaksa, pengacara, arbritase, solisitorÆlaw firm
Mengenal Kimia
Penggolongan Kimia?
Kimia Fisik
Kimia Organik
Kimia Anorganik
Biokimia Kimia Analitik
Kecelakaan sejarah!
The fundamental truth can be found in Mathematics. Applied Math is Physics. Applied Physics is Chemistry. Applied Chemistry is Biology. Applied Biology is Life. Then:
In the center of the search between truth and life, you will find Chemistry
Kimia adalah salah satu bidang utama dalam sains
Fisika
Kimia
Biologi Geologi
Penggolongan Sains berdasarkan obyek yang dikaji
Organic
Chemistry
Inorganic Chemistry Biochemistry
Penggolongan Kimia berdasarkan obyek yang dikaji
Mengenal Kimia
Bidang
‐
Bidang Utama Kimia
Kimia Fisik dan Kimia Analitik?
Kimia Organik
Senyawa dari mahluk hidup Reaksi di luar tubuh
Kimia Anorganik
Senyawa dari yang “tak hidup”
Biokimia
Senyawa dari mahluk hidup, Proses‐proses di dalam tubuh
Observational
Science
Experimental
Science
Theoretical
Science Computational
Science
Penggolongan Sains berdasarkan metodologi penemuan
Experimental Science
Theoretical
Science Computational
Science
Mengenal Kimia
Sains dari Sudut yang
Lain
Experimental Chemistry Theoretical Chemistry Computational Chemistry
Penggolongan Kimia
berdasarkan metodologi penemuan
Experimental Chemistry Theoretical Chemistry Computational Chemistry
Mengenal Kimia
Kimia
dari Sudut yang
Lain
Kimia Komputasi lahir dan berkembang bersama tumbuhnya Sains Komputasi, yang merupakan pilar
ketiga Sains, menemani Eksperimen dan Teori Kimia Fisik dan
Kimia Analitik?
Organic Chemistry Inorganic Chemistry Bio‐ chemistry Structure Dynamics Energetics Experimental Chemistry Computational Chemistry Theoretical Chemistry What?
How to separate How much? Berdasarkanobyek kajian Berdasarkanlandasan keilmuan Berdasarkanperkakas/tools Berdasarkanmetodologi penemuan
Mengenal Kimia
Kimia
Secara Menyeluruh
Organic Chemistry Inorganic Chemistry Bio‐ chemistry Structure Dynamics Energetics Experimental Chemistry Computational Chemistry Theoretical Chemistry What?
How to separate How much?
Inilah Kimia!
Seimbangkan kekuatan!
Berdasarkan obyek kajian
Berdasarkan landasan keilmuan
Berdasarkan perkakas/tools Berdasarkan metodologi penemuan
Mengenal Kimia
Kimia
Secara Menyeluruh
Symbolic World
Macroscopic World Atomic World Organic Chemistry Inorganic Chemistry Bio‐ chemistry Structure Dynamics Energetics Experimental Chemistry Computational Chemistry Theoretical Chemistry What?
How to separate
How
much?
Berdasarkan obyek kajian
Berdasarkan landasan keilmuan
Berdasarkan metodologi penemuan
Berdasarkan perkakas/tools Multiple representations
Mengenal Kimia
Tambahkan Pendidikan Kimia
Process
Engineering
Molecular
Engineering Product
Engineering
Organic Chemistry
Inorganic Chemistry Bio‐
chemistry
Structure
Dynamics Energetics
Experimental
Chemistry
Computational
Chemistry Theoretical
Chemistry
What?
How to separate How
much?
Berdasarkan obyek kajian
Berdasarkanlandasan keilmuan
Berdasarkanmetodologi penemuan
Berdasarkanperkakas/tools Teknik Kimia
Mengenal Kimia
Chemical
Engineering?
Kimia
adalah ilmu yang
mempelajari materi,
strukturnya,
sifatnya,
perubahannya,
dan
energi yang
menyertai perubahan tersebut.
Organic
Chemistry
Inorganic
Chemistry Bio‐
chemistry
Structure
Dynamics Energetics
Kimia: struktur dan sifat Farmasi: struktur dan keaktifan
Biokimia: struktur dan fungsi
Mengenal Kimia
Definisi Kimia
SMA
Status Riset di Indonesia
Publikasi ilmiah Indonesia dibandingkan negara lain
Status
Riset di
Indonesia
Indonesia
&
Negara
Tetangga
SCImago. (2007). SJR — SCImago Journal & Country Rank. Retrieved June 15, 2013, from http://www.scimagojr.com
Status
Riset di
Indonesia
Cakupan Penelitian Sains
Penguatan Sains Kita
Langkah strategis untuk mengejar ketertinggalan kita:
Penguatan pendidikan tinggi Sains dan Matematika, termasuk penetapan universitas unggulan.
Pilihan kebijakan untuk penguatan Sains dan Matematika sebagai landasan penguatan bidang‐bidang terapan Peningkatan kontribusi penelitian kita pada pengembangan Sains dan Matematika di duniaÆkolaborasi internasional agar lokomotif pertumbuhan di dunia menarik gerbong di Indonesia
Penguatan saling sitasi dan kolaborasi antar peneliti Indonesia Æpeningkatan perhatian pada kekuatan lokal Peningkatan kerjasama sains dasar dan terapan
Penguatan Sains Kita
Back
to
Scientific
Method
Pengamatan, Percobaan
Pola keteraturan,
Hukum
Teori Peramalan,
Hipotesis
berpikir induktif
abstraksi deduksi
desain
Penguatan Sains Kita
Sains Terapan:
Sci
‐
Met
spin
‐
off
Pengamatan, Percobaan
Pola keteraturan
Hukum
Teori Peramalan,
Hipotesis
berpikir induktif
abstraksi deduksi
desain
Perguruan Tinggi Unggulan
Perlu kebijakan untuk menetapkan perguruan tinggi
unggulan:
Prioritas dana penelitian yang besar untuk riset Peningkatan infrastruktur penelitian
Perguruan tinggi unggulan harus menjadi lokomotif
kemajuan bagi universitas yang
lain.
Perguruan tinggi unggulan diwajibkan meningkatkan
kerjasama internasional
Evaluasi perlu dilakukan berdasarkan berbagai kriteria
unggulan.
Perguruan Tinggi Unggulan
Belajar dari Cina
Pada tahun 2005,
Cina mengambil kebijakan pemberian
dana penelitian yang
besar untuk pendidikan tinggi:
Hibah Rp 1 triliun lebih untuk 10 universitas terbaik Hibah Rp 2 triliun lebih untuk Universitas Beijing dan Tshinghua
Pada tahap kedua,
hibah diberikan pada 30
universitas
Target
pada abad ke
‐
21,
terdapat 100
universitas kualitis
tinggi di
seluruh Cina
Target
lain:
15%
warganegara berumur 18
‐
21
tahun
memperoleh pendidikan tinggi.
Perguruan Tinggi Unggulan
Cina pada 2013
vs.
B.J.
Habibie
Basis
Data
Keilmuan
Diperlukan basis data keilmuan yang kuat untuk
melangkah maju dan membangun kolaborasi.
Basis data bibliografi kimiawan Indonesia:
Our Reference of Achievements (ORA): karya kimiawan Indonesia di jurnal internasional
Pustaka Kimia Indonesia (PKI): karya kimiawan Indonesia di
jurnal nasional yang tersedia online
Networked Digital Library of Theses and Dissertations
Lebih baik basis data tesis yang lengkap di bidang tertentu secara nasional, daripada basis data tesis yang lengkap di
universitas tertentu untuk semua bidang
Basis
Data
Keilmuan
Our
Reference
of
Achievements
Basis
Data
Keilmuan
Pustaka Kimia
Indonesia
Basis
Data
Keilmuan
Rencana Ke Depan
Anggota HKI akan diberi akses ke basis data, dengan username dan password
Pengguna umum tetap dapat mencari dan membaca abstrak
Yang login dapat mendownload “original manuscript”
dengan atau tanpa izin penulis
Penulis diminta untuk melengkapikeywords. Kata kunci yang wajib selain kata kunci dari topik penelitian: (1) Satu atau lebih dari: observational, experimental, theoretical, computational, (2) Bidang ilmu, yang general maupun spesifik.
Original manuscript di‐upload ke sistem sepanjang tidak melanggar hak cipta (copyright)
Bagaimana HKI
Berperan?
Peran HKI
tidak bisa dilepaskan dari peran lembaga lain
dan
perorangan (anggota):
Pendidikan: HKI memfasilitasi Forum Ketua Jurusan Kimia se‐
Indonesia, mendorong akreditasi internasional, dll.
Penelitian: menyelenggarakan seminar tahunan yang sifatnya
“general”, dan mendorong setiap lembaga dan universitas untuk
menyelenggarakan seminar/simposium yang bersifat khusus, yang
bertujuan menguatkan fokus penelitian dan kepakaran
lembaga/universitasnya.
Penelitian: HKI juga mendorong terbentuknya jaringan (network)
dalam berbagai bidang khusus yang pusatnya di lembaga dengan
track‐recordbagus, dan divisi‐divisi untuk pengkhususan
keanggotaan HKI dalam bidang‐bidang Kimia.
Pemberdayaan: HKI melakukan banyak kegiatan untuk
pemberdayaan anggota, juga mendorong pemberdayaan cabang‐
cabang HKI di setiap daerah.
Kekuatan Jaringan Perorangan Pusat
Penelitian Universitas
Sinergi harus dibangun antar
‐
lembaga dan perorangan
(anggota);
kekuatan besar dari runtuhnya sekat lembaga
Bagaimana HKI
Berperan?
Membangun Sinergi
Penelitian Kimia:
Mendorong seminar‐seminar di perguruan tinggi untuk
lebih mengangkat kekuatan masing‐masing (Gruber‐
Soedigdo Lecture, Catalysis Symposium, dll.)
Membangun basis data advanced equipments(HKI, HFI,
HAI, IndoMS, PBI, Permi, Ristek, didukung MIPAnet):
http://laboratory.sciencemath.netÆzat kimia?
Menguatkan jurnal kimia dan bidang yang terkait: jurnal
HKI, in collaboration with HKI, online by HKI
Membangun kolaborasi lewat basis data yang kuat:
Our Reference of Achievements (ORA)
Pustaka Kimia Indonesia (PKI)
Bagaimana HKI
Berperan?
Membangun Penelitian Kimia
FACS (Federation of Asian Chemical Societies): Coordinator
of South‐East Asia and Papua Nugini
Asian Chemical Editorial Society (ACES): 2 journals CRDF Global:
Indonesia Chemistry Research‐Grant Competition 2010.
Proposal Writing Training 2011
Paper Authorship and Proposal Writing Workshop 2012 (bersama Ristek dan US Dept. of State)
PAPWT‐2013 (training for trainers), 14‐17 Mei 2013 di Bali
Sandia National Laboratories, sejak 2008
ACS‐HKI Workshop pada Februari 2013 di 5 kota: Jakarta,
Makassar, Balikpapan, Surabaya, Medan
Bagaimana HKI
Berperan?
Membangun Kerjasama
Pembentukan divisi di
bawah HKI,
misalnya Divisi Kimia
Analitik dan Instrumentasi (KAI)
Anggota HKI
membayar biaya ekstra untuk
keanggotaan pada berbagai divisi.
Pembentukan jaringan nasional,
misalnya:
National
Network
of
Chemical
Safety
and
Security
Jaringan nasional diberi dana awal (sedikit)
dan
didorong untuk membangun kerjasama internasional
Bagaimana HKI
Berperan?
Membangun Kerjasama (2)
Mengajak berbagai lembaga terkait kimia untuk:
Mendorong peneliti di lingkungannya, dan di pusat‐pusat yang berkaitan, untuk membangun ORA‐PKI. Memelihara penerbitan jurnal ilmiah yang terindeks (minimal oleh Google Scholar)
Membangun jaringan (network) dan memperkuat divisi lintas lembaga.
Mengajak semua kimiawan untuk:
Berpikir keluar dari kotak lembaga.
Membangun gagasan‐gagasan baru untuk tujuan yang jauh lebih besar.
Bagaimana HKI
Berperan?
Melangkah Ke Depan
Terima
kasih
Inovasi
Paradigma baru: pentingnya inovasi yang berbasis kreatifitas
dan pemahaman hal‐hal mendasar.
Discovery, invention Æinnovation
Research university (2ndgen. univ.) Æ3rdgen. university
Landasan kemampuan inovasi:
Liberal arts and sciences education
Bahasa‐sains‐matematika: menguatkan kemampuan otak kiri:
critical, analytical, deductive reasoning, etc.
Arts: menguatkan kemampuan melihat “the big picture”,
berempati, dan membangun sinergi
Konteks Indonesia: MP3EI, Dewan Inovasi Nasional, KEI
Konteks regional: menristekÆmenrisnov
Sistem informasi yang
kuat,
accessible
,
searchable
,
..
Atmosfer yang
mendorong interaksi dan komunikasi
antar
‐
individu dan antar
‐
komunitas
Apresiasi terhadap program
kerjasama antar
‐
individu dan
antar
‐
lembaga
Pengembangan standar
‐
standar dan bukan hanya
perumusan prosedur dan pembatasan pelaku
Penguatan pemahaman terhadap
first
principles
Pembebasan dari teknologi yang
“mengunci”
Inovasi
Atmosfer Inovasi Nasional
Pembelajaran Kimia
Praktikum:
implementasi pendekatan
inquiry
dalam
pembelajaran kimia.
Hal
ini meningkatkan daya inovasi.
Konsep/teori &
praktikum
Æ
multiple
representations
:
dunia atom/molekul,
dunia lambang,
dunia makroskopik
Dua macam praktikum (
keduanya memerlukan dunia atom):
Melalui pengamatan dunia makroskopik
Melalui pengamatan tak langsung perilaku atom/molekul dengan bantuan instrumen
Satu macam praktikum lagi:
computational
experiment
,
yang
berupa simulasi proses
‐
proses
kimia,
khususnya di
dunia atom/molekul.
Pembelajaran dan praktikum memperhatikan
multiple
representations
.
Contoh 1: pembelajaran elektrokimia
Contoh 2: teori struktur elektron: LCAO‐MO, dll. Contoh 3: materi, fasa, terintegrasi dengan dunia atom,
perilaku molekul, dll.
Praktikum:
pastikan pendekatan inkuiri berlangsung:
Asisten tidak menjelaskan “mengapa demikian”, tapi
memberi “hint” (jika perlu) agar siswa menemukan
sendiri jawaban atas pertanyaan “mengapa”.
Asisten memastikan siswa mengerti apa yang
dilakukan dan diamati, tapi menyerahkan interpretasi
kepada mahasiswa. Sekali lagi, “hints” diberikan.
Pembelajaran Kimia
Multiple
Representations
Kurikulum berbasis kompetensi
Proses yang menyertakan keterlibatan mahasiswa dan mengapresiasi pencapaian mereka, serta menumbuhkan kemampuan berpikir
Staf akademik yang menjaga tumbuhnya kompetensi dalam pembelajaran dan pendidikan, penelitian, dan kegiatan inovatif.
Lembaga pendidikan yang berkeinginan untuk menjamin kualitas yang terjaga, melalui akreditasi (internasional), kerjasama lembaga, dll.
Pembelajaran Kimia
Pendidikan Kimia
Keputusan HKI,
disahkan pada 3
‐
9
‐
2012
di
Malang:
Seminar yang diselenggarakanatas kerjasama dengan HKI disyaratkan: (1) tersedia secaraonline(segera atau tertunda), (2) terindeks minimal oleh Google Scholar
Seminar
oleh universitas dan LPNK
Mengangkat kekuatan atau fokus perhatian lembaga Gruber‐Soedigdo Lecture, 2ndITB Catalysis Symposium
Seminar
ORA
‐
PKI:
Our Reference of Achievements: http://reference.kimiawan.org
Pustaka Kimia Indonesia: http://pustaka.kimiawan.org
Tentang HKI
Penelitian Kimia
Peran HKI telah diungkap di halaman sebelumnya
Beberapa hal penting dalam pengembangan himpunan profesi keilmuan:
Pergantian kepengurusan yang teratur
Pemberdayaan anggota
Penguatan cabang‐cabang di seluruh Indonesia
Pengembangan informasi dan komunikasi
Penguatan bidang‐bidang khusus dan kerjasamanya
SNKAI‐2012 (setiap 2 tahun), ICICS, CSS
Computational Chemistry Workshop, Yogya, 2013
Tentang HKI
Membangun Himp.
Profesi
Institusi
: ITB- Bandung
No.
NAMA
PENANY
A
INSTANSI PERTANYAAN
JAWABAN
1
Ibu Ninan
UKSW
Riset di Indonesia sedikit.
Kita tdk perlu pesimis
tapi ada fasilitas dari
negara lain. Bagaimana
strateginya dan
bagaimana peran HKI?
Himpunan yang ada di
Indonesia bekerjasama
dengan kuat untuk
mengatasi
ketertinggalan dan
berkeinginan kuat
untuk menjadi peneliti.
Infrastruktur yang baik
harus ditingkatkan dan
meningkatkan
kerjasama dengan
instansi yang
mempunyai fasilitas
kuat tapi harus
membuat perjanjian
supaya tidak terjadi
insiden yang tidak
diinginkan.
