RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER
Semester Ganjil Tahun 2016/2017
KOMPETENSI MATA KULIAH:
Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa diharapkan dapat:
a) memahami suatu masalah fisis tertentu (sesuai sinopsis) dan merumuskannya menjadi persamaan fisis dengan menggunakan hukum-hukum fisika, kemudian
b) menentukan dan menggunakan metode numerik yang sesuai untuk menyelesaikan persamaan fisis tersebut (mengubah persamaan fisis menjadi bentuk diskrit), selanjutnya
c) merancang algoritma, flow chart, dan membuat program komputer untuk menyelesaikan masalah tersebut (khususnya dengan bahasa Pascal)
d) melakukan simulasi hitungan secara manual dari flow chart atau program yang telah dibuat pada bagian c)
POKOK BAHASAN (PB):
A. Akar Persamaan B. Integral Numerik C. Diferensial Numerik
D.Matriks dan Sistem Persamaan Linier E. Curve Fitting
F. Persamaan Diferensial Biasa G.Persamaan Diferensial Parsial H.Proyek Akhir
REFERENSI:
1. Chapra, S.C., dan R.P Canale, Numerical Method for Engineers, Mc Graw-Hill Book Company, 1985. (ada e-book dan ada edisi Indonesianya).
2. de Vries, P.L., 1994 : Afirst Course in Computational Physics, John Willey & Sons Inc., Oxford. 3. Soegeng, R., Komputasi Numerik dengan Turbo Pascal, Bandung, 1993.
JUMLAH JAM BELAJAR PER MINGGU: Kelompok
Pembelajaran Aktivitas
Jumlah Jam Belajar Per Minggu
Media Pembelajaran Tempat
Teori
Tatap Muka 3 Papan Tulis, Laptop + Projector, Hand Out,
Buku Referensi Ruang Kuliah
Kerja Terstruktur 3 Buku Referensi, komputer, internet, dll. -Rumah -Perpustakaan Kerja Mandiri 3 Buku Referensi, komputer, internet, dll. -Rumah
-Perpustakaan IDENTITAS MATA KULIAH :
Nama : Fisika Komputasi Kode : PAP319
sks 4 (3 sks teori + 1 sks praktikum)
Status : Wajib
Mata Kuliah Prasyarat : PAP212 Pemrograman Komputer Semester : 5 (Lima)
IDENTITAS DOSEN :
JUMLAH JAM BELAJAR PER MINGGU: Kelompok Pembelajaran Aktivitas Jumlah Jam Belajar Per Minggu
Media Pembelajaran Tempat
Praktikum
Kerja Labor
(Pelaksanaan Praktikum) 3
Komputer, Modul Praktikum, Papan
Tulis Laboratorium
Kerja Terstruktur
(Tugas Rumah Praktikum) 2
Komputer, Modul Praktikum, Buku Referensi
-Rumah -Perpustakaan Kerja Mandiri
(Dirancang Sendiri oleh Mahasiswa)
2 Komputer, Modul Praktikum, Buku Referensi, dll.
-Rumah -Perpustakaan
JADWAL Kuliah
Kelas Hari Jam Gedung/Ruang Keterangan
B Selasa 11.10 – 12.50 I1.7 Setiap Minggu Kamis 16.00 – 17.40 I2.15 (I2.5) Setiap Minggu
UTS Sesuai Kalender Akademik Universitas Andalas Jadwal akan ditetapkan oleh Bagian Akademik FMIPA
UAS
Praktikum Hari Jam Tempat
Senin – Jumat Sesuai shift Laboratorium Komputer Jurusan Fisika
Ujian Praktikum
Hari Jam Tempat
Senin – Jumat Sesuai shift Laboratorium Komputer Jurusan Fisika Satu minggu sebelum UTS dan UAS
KOMPONEN PENILAIAN
No. Aspek Nilai
(%) Sub Aspek
Nilai (%)
1. Ujian Tulis 45 UTS 50 Ujian susulan diberikan hanya untuk alasan:
- sakit dengan surat keterangan dokter - musibah yang menimpa keluarga inti - utusan universitas untuk kegiatan yang
relevan dengan surat tugas pimpinan
UAS 50
2. Praktikum 25 Tugas Rumah 25 Tugas Praktikum 75 3. Ujian Praktikum 5 Ujian Praktikum 1 50 Ujian Praktikum 2 50 4. Tugas 25
Latihan / Kuis Tugas susulan:
tidak ada dengan alasan apapun Resume
PR
Proyek Akhir
ALUR PELAKSANAAN PERKULIAHAN:
- Mahasiswa harus memiliki RPS, yang digunakan sebagai panduan dalam mengikuti perkuliahan sepanjang semester.
- Pada setiap sebelum kuliah tatap muka dilakukan, mahasiswa harus membaca sub pokok bahasan, kemudian membuat resume (ringkasan) dari sub pokok bahasan tersebut.
- Pada setiap kuliah tatap muka, mahasiswa harus membawa hand-out dari pokok bahasan yang akan dibahas. Alur kuliah tatap muka secara umum akan mengikuti hand-out tersebut.
- Pada setiap akhir pokok bahasan akan diberikan pekerjaan rumah (PR) yang dikerjakan di luar kelas secara berkelompok.
- Setiap pokok bahasan juga dilengkapi dengan praktikum yang dilaksanakan di Laboratorium. - Selain itu mahasiswa harus belajar mandiri.
TUGAS TERSTRUKTUR:
- Tugas terstruktur adalah pembelajaran di luar kuliah tatap muka dengan bahan yang dikoordinasikan oleh dosen.
- Bentuk tugas terstruktur pada mata kuliah ini adalah Pekerjaan Rumah (PR) dan Resume.
- PR dan Resume dibuat pada kertas HVS ukuran A4 (kedua halaman kertas digunakan, bolak-balik) dengan tulisan tangan yang rapi dan dapat dibaca.
Pekerjaan Rumah:
a) PR adalah tugas terstruktur berupa penyelesaian soal-soal konsep dasar maupun hitungan. b) Sebagian besar PR akan diumumkan di website i-learning Universitas Andalas.
c) PR dikerjakan secara berkelompok (4 orang per kelompok). Anggota kelompok selalu tetap untuk semua PR sampai akhir semester.
d) Walaupun PR dikerjakan secara berkelompok, tetapi setiap anggota kelompok tetap harus menulis dan mengumpulkan hasilnya satu per orang. Ke-empat berkas PR tersebut dikumpulkan dalam satu bundelan.
e) Bundelan PR tersebut dikumpulkan langsung oleh kelompok yang bersangkutan ke Loker Dosen yang terletak di Lobby Jurusan Fisika sebelum batas akhir pengumpulan. Masukkan ke loker nomor 29 (dengan nama ”AFDAL”).
f) PR yang dikumpulkan setelah batas akhir pengumpulan tidak akan diterima (diberi nilai nol).
Resume:
a) Resume merupakan ringkasan dari suatu sub-pokok bahasan yang akan didiskusikan pada kuliah tatap muka berikutnya.
b) Sumber bacaan dari resume adalah buku referensi.
c) Resume dibuat sebanyak dua halaman dilengkapi dengan 2 pertanyaan sesuai format yang ditetapkan.
d) Resume merupakan tugas perorangan.
e) Resume dikumpulkan langsung di kelas sebelum kuliah tatap muka dimulai. Apabila kuliah tatap muka sudah dimulai maka resume tidak akan diterima lagi.
BELAJAR MANDIRI:
Belajar Mandiri adalah pembelajaran di luar kuliah tatap muka dengan bahan, metode, waktu, durasi, dan tempat yang ditetapkan oleh mahasiswa sendiri sesuai kebutuhan dan targetnya.
CARA AKSES BAHAN DAN TUGAS KULIAH
Sebagian bahan dan tugas kuliah dapat diakses di website i-learning Universitas Andalas. Cara mengakses sumber pembelajaran pada website i-learning Universitas Andalas:
- Masuk website i-learning Universitas Andalas dengan mengetikkan alamat http://ilearn.unand.ac.id pada web browser, lalu klik link <Matematika dan IPA> atau
ketik pada web browser http://fmipa.ilearn.unand.ac.id/ - Pada course categories klik Fisika
- klik Semester 5 - klik Fisika Komputasi
- Silakan baca atau download Bahan Kuliah, PR, pengumuman, dll.
NORMA AKADEMIK
No. Hal Aturan Sanksi
1. Kecurangan
- Dilarang mencontek dan memberi contekan.
- Dilarang melakukan ‘per-joki-an’: mengerjakan tugas untuk orang lain atau meminta orang lain untuk mengerjakan tugas.
- Dilarang membuka buku teks, diktat, modul, catatan, media penyimpan elektronik, atau media lain saat ujian bertipe ‘tutup buku’.
- Dilarang memalsukan tanda tangan atau paraf.
Dari tugas atau ujian diberi nilai nol sampai mata kuliah diberi nilai E
2. Pengumpulkan tugas Tidak boleh melewati deadline. Tugas diberi nilai nol
3.
Memasuki kelas (menghadiri kuliah tatap muka)
- Peserta ajar yang terlambat masuk kelas (setelah perkuliahan dimulai) tidak diperkenankan mengikuti perkuliahan.
- Keterlambatan hanya boleh 1 kali dan paling lama 15 menit.
Dilarang mengikuti perkuliahan
4. Pakaian & aksesoris
- Pakaian harus rapi dan sopan (tidak ketat, tidak transparan, tidak sobek, tidak bercorak mencolok). - Bawahan berupa celana atau rok panjang.
- Atasan berupa kemeja atau t-shirt atau blus. - Alas kaki berupa sepatu.
- Asesoris: dilarang memakai kacamata hitam, topi, atau perhiasan berlebihan.
Dilarang mengikuti perkuliahan
5. Makan di dalam kelas Dilarang dalam bentuk apapun Dilarang mengikuti perkuliahan 6. Minum
Bila sangat diperlukan, minum di dalam kelas
diperkenankan secukupnya saja. Tapi harus: minuman sendiri, tidak menimbulkan kebrisikan, dan tidak mengganggu perkuliahan.
Dilarang mengikuti perkuliahan
6. Gadget
- Modus: mati atau silent
- Dilarang digunakan, kecuali untuk menjawab panggilan/pesan masuk darurat (dijawab di luar kelas)
Dilarang mengikuti perkuliahan 7. Berbicara di dalam
kelas
Dilarang, kecuali dalam sesi diskusi, bertanya ke dosen, menjawab pertanyaan dosen.
Dilarang mengikuti perkuliahan 8. Ketidakhadiran Ketidakhadiran maksimum 2 kali sebelum UTS dan total
5 kali sebelum UAS
Tidak diperkenankan mengikuti UAS 9. Hal lain Semua hal yang belum diatur disini akan diatur kemudian.
JADWAL KEGIATAN PER TATAP MUKA (TM) TM ke- Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan Kompetensi Metode Pembelajaran 1. Pengantar -RPKPS & Kontrak Perkuliahan -Pengantar Fisika Komputasi
Mengetahui kontrak perkuliahan.
Mengetahui ruang lingkup matakuliah dan pembagian waktunya (Rencana Program & Kegiatan Pembelajaran Semester - RPKPS).
Dapat menjelaskan pengertian, peranan, dan komponen-komponen Fisika Komputasi.
Ceramah Diskusi 2. Akar Persamaan -Pengantar -Metode Bisection
Dapat menjelaskan pengertian akar
persamaan, memberikan contoh masalah fisis yang melibatkan akar persamaan, dan
menjelaskan teknik pencarian akar persamaan dengan metode analitik.
Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan pencarian akar
persamaan, dan dapat menyusun persamaan fisis menjadi bentuk standar persamaan pencarian akar dengan metode numerik.
Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode bisection.
Dapat merancang algoritma / flow chart dan melakukan simulasi hitungan (secara manual) untuk menentukan akar persamaan dengan
Ceramah Diskusi Latihan Soal
metode bisection.
3. Akar Persamaan
-Metode Newton Raphson
Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode Newton-Raphson.
Dapat merancang algoritma / flow chart dan melakukan simulasi hitungan (secara manual) untuk menentukan akar persamaan dengan metode Newton-Raphson.
Diskusi Latihan Soal
Akar
Persamaan Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk menentukan akar persamaan dengan metode bisection dan Newton-Raphson.
Praktek pemrograman 4. Integral -Pengatar -Metode Persegi Panjang
Dapat menjelaskan pengertian integral, memberikan contoh masalah fisis yang melibatkan proses pengintegralan, dan menjelaskan teknik-teknik pengintegralan analitik.
Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan proses pengintegralan.
Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode persegi panjang.
Dapat merancang algoritma / flow chart untuk menghitung integral dengan metode persegi panjang. Ceramah Diskusi Latihan Soal 5. Integral -Metode Trapesium -Metode Simpson
Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode trapesium dan simpson.
Dapat merancang algoritma / flow chart untuk menghitung integral dengan metode trapesium dan simpson.
Ceramah Diskusi Latihan Soal
6. Integral -Studi Kasus
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menghitung integral dengan metode persegi panjang, trapesium, dan simpson.
Latihan Soal
Integral Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk untuk menghitung integral dengan metode persegi panjang, trapesium, dan simpson.
Praktek Pemrograman 7. Diferensial -Pengantar Diferensial -Metode Finite Difference -Turunan Pertama
Dapat menjelaskan pengertian diferensial, memberikan contoh masalah fisis yang melibatkan proses pendiferensialan, dan menjelaskan teknik pendiferensialan analitik.
Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan proses pendiferensialan.
Dapat menjelaskan prinsip pendiferensialan numerik dengan metode finite difference (forward, backward, dan central difference).
Dapat menggunakan metode pendiferensialan numerik untuk menghitung turunan pertama dari sekelompok data.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menghitung turunan pertama dengan metode finite difference.
Ceramah Diskusi Latihan Soal 8. Diferensial -Turunan Kedua -Ekstrapolasi Richardson
Dapat menggunakan metode pendiferensialan numerik untuk menghitung turunan kedua dari sekelompok data.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu
Diskusi Latihan Soal
program untuk menghitung turunan kedua dengan metode finite difference.
Diferensial Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk untuk menentukan turunan pertama dan kedua suatu besaran dari sekelompok data.
Praktek Pemrograman 9. Matriks dan Sistem Persamaan Linier -Pengantar -Matriks Segitiga Atas (Back Substitution)
Dapat menjelaskan pengertian matriks, sistem persamaan linier, dan memberi contoh masalah yang melibatkan sistem persamaan linier.
Dapat melakukan formulasi masalah fisis tertentu sampai terbentuk sistem persmaan linier.
Dapat menjelaskan teknik penyelesaian SPL dan matriks dengan metode analitik.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi matriks segitiga atas dengan metode back-substitution.
Ceramah Diskusi Latihan Soal 10. Matriks dan Sistem Persamaan Linier Solusi Matriks Umum (Eliminasi Gauss)
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi matriks umum dengan metode eliminasi gauss dan back-substitution, dan melakukan simulasi hitungannya secara manual.
Diskusi Latihan Soal 11. Matriks dan Sistem Persamaan Linier Invers Matriks (Eliminasi Gauss-Jordan)
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan invers matriks dengan metode eliminasi gauss-jordan.
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan invers matriks dengan metode eliminasi gauss-jordan.
Diskusi Latihan Soal Matriks dan Sistem Persamaan Linier Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk menentukan solusi suatu matriks dengan metode eliminasi gauss dan invers matriks dengan metode eliminasi gauss jordan.
Praktek Pemrograman 12. Curve Fitting -Pengantar -Regresi Linier -Regresi Polinomial
Dapat menjelaskan pengertian curve fitting, regresi, dan memberi contoh masalah yang harus diselesaikan dengan curve fitting (regresi dan interpolasi).
Dapat menentukan persamaan garis regresi linier dan polinomial dengan metode least square dari sekelompok data secara manual dan dengan spread sheet.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan persamaan garis regresi linier dan polinomial dari sekelompok data.
Ceramah Diskusi Latihan Soal
13. Curve Fitting -Interpolasi
Dapat menjelaskan pengertian interpolasi, perbedaannya dengan regresi, dan memberi contoh masalah yang harus diselesaikan dengan interpolasi.
Dapat menentukan persamaan garis interpolasi polinomial secara manual.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan persamaan garis
Ceramah Diskusi Latihan Soal
interpolasi polinomial dari sekelompok data. Curve Fitting Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk menentukan persamaan garis regresi dan interpolasi dari sekelompok data.
Praktek Pemrograman 14. Persamaan Diferensial Biasa (PDB) -Pengantar -Metode Euler -Metode Modified Euler
Dapat menjelaskan pengertian PDB dan memberi contoh masalah yang
direpresentasikan dengan PDB.
Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan PDB, menyusun PDB menjadi bentuk standar persamaan untuk penyelesaian PDB dengan metode numerik.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDB dengan metode Euler dan Modified Euler.
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi PDB orde-1 dan orde-2 dengan metode Euler dan Modified Euler. Ceramah Diskusi Latihan Soal 15. Persamaan Diferensial Biasa -Metode Improved Euler -Metode Runge-Kutta
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDB dengan metode Improved Euler dan Runge-Kutta.
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi PDB orde-1 dan orde-2 dengan metode Improved Euler dan Runge-Kutta. Diskusi Latihan Soal 16. Persamaan Diferensial Biasa Studi Kasus
Dapat menentukan solusi PDB orde-1 dan orde-2 dengan metode Euler, Modified Euler, Improved Euler dan Runge-Kutta (Dari formulasi masalah sampai hitungan). Studi Kasus Persamaan Diferensial Biasa Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk menentukan solusi PDB Orde-1 dan Orde-2 dengan metode Euler, modified Euler, Improved Euler dan Runge-Kutta.
Praktek Pemrograman 17. Persamaan Diferensial Parsial (PDP) -Pengantar -PDP Elliptik
Dapat menjelaskan pengertian PDP dan memberi contoh masalah yang
direpresentasikan dengan PDP.
Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan PDP.
Dapat mengubah PDP menjadi bentuk diskrit dengan metode finite difference.
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDP Elliptik dan Parabolik.
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi PDP Elliptik.
Ceramah Diskusi Latihan Soal 18. Persamaan Diferensial Parsial -PDP Parabolik -PDP Hiperbolik
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDP Parabolik dan Hiperbolik.
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi PDP Parabolik dan Hiperbolik. Diskusi Latihan Soal 19. Persamaan Diferensial -Persamaan Poisson
Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi Persamaan
Diskusi Latihan Soal
Parsial -Persamaan Schrödinger
Poisson dan Schrödinger.
Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi Persamaan Poisson dan Schrödinger.
Persamaan Diferensial Parsial
Praktikum
Dapat membuat program komputer untuk menentukan solusi berbagai bentuk PDP dengan metode finite difference.
Praktek Pemrograman 20. Proyek Akhir -Perancangan & Pembuatan Laporan (di rumah) -Progress Report
-Dapat menerapkan pengetahuan dan keterampilan yang sudah diperoleh pada pertemuan sebelumnya untuk menyelesaikan suatu masalah nyata secara komprehensif. -Dapat membuat makalah/laporan tertulis dari
suatu proyek ilmiah.
-Dapat mempresentasikan hasil proyek ilmiah. -Dapat menyampaikan pendapat dan pertanyaan
dalam forum diskusi.
Dapat memberikan penilaian terhadap suatu presentasi secara objektif.
-Case Based Learning -Diskusi
21. Proyek Akhir -Presentasi dan Laporan
-Case Based Learning -Diskusi
Dibuat Diperiksa Disetujui
Tanggal 15 Agustus 2016 Tanggal Tanggal
oleh Afdal, M.Si. oleh oleh
Jabatan Dosen Mata Kuliah Jabatan Verifikator Jabatan Ketua Jurusan Fisika
Tanda Tangan Tanda Tangan Tanda Tangan
