Membawa Teori ke Aplikasi Menggunakan Komputasi sebagai Pilar Sains dalam Pembelajaran Sains Fundamental

Abstrak

Penguasaan sains fundamental, termasuk Fisika, Matematika, dan Statistik, merupakan prasyarat utama dalam pendidikan teknik, namun banyak peserta didik mengalami kesulitan karena lemahnya pemahaman konseptual dan terbatasnya keterhubungan antara teori dan aplikasi nyata. Tantangan ini menyebabkan rendahnya motivasi belajar serta menurunnya capaian akademik, khususnya pada mahasiswa tahun pertama. Untuk menjembatani kesenjangan tersebut, komputasi saintifik menawarkan pendekatan yang efektif melalui kemampuan visualisasi, simulasi, dan eksplorasi fenomena abstrak secara interaktif. Dalam konteks tersebut, MATLAB dan Simulink menjadi perangkat penting yang mampu memfasilitasi pemodelan sistem dinamis, analisis respon, dan interpretasi konsep sains secara lebih intuitif. Kegiatan pengabdian ini bertujuan untuk memperkuat pemahaman peserta terhadap keterkaitan antara teori, eksperimen, dan komputasi, serta meningkatkan kemampuan mereka dalam menerapkan metode komputasi saintifik untuk mengkaji fenomena sains fundamental. Workshop dilaksanakan melalui kombinasi sesi teori dan praktik, mencakup pengenalan pilar sains, pemrograman dasar MATLAB, pemodelan menggunakan Simulink, dan demonstrasi aplikasi pada sistem kontrol, sistem otonom serta robotika. Selain itu, peserta diperkenalkan pada studi kasus berbasis fenomena nyata yang mengaitkan materi Fisika dan Matematika dengan pemodelan, simulasi, serta implementasi perangkat seperti mobile robot, manipulator, dan Unmanned Surface Vehicle (USV). Hasil evaluasi menunjukkan bahwa workshop ini berhasil meningkatkan pemahaman, pengalaman praktis, dan motivasi belajar peserta dalam mempelajari sains fundamental dan aplikasinya.