Universitas Negeri Surabaya
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Program Studi S2 Fisika

Kode Dokumen

SEMESTER LEARNING PLAN

Course

KODE

Rumpun MataKuliah

Bobot Kredit

SEMESTER

Tanggal Penyusunan

Sintesis dan Karakterisasi Material Fungsional

4510203016

Mata Kuliah Pilihan Program Studi

T=2

P=1

ECTS=6.72

2

30 April 2026

OTORISASI

Pengembang S.P

Koordinator Rumpun matakuliah

Koordinator Program Studi




Prof. Dr. Munasir, S.Si., M.Si


Prof. Dr. Munasir, S.Si., M.Si


NUGRAHANI PRIMARY PUTRI

Model Pembelajaran

Project Based Learning

Program Learning Outcomes (PLO)

PLO program Studi yang dibebankan pada matakuliah

PLO-3

Mengembangkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan kreatif dalam melakukan pekerjaan yang spesifik di bidang keahliannya serta sesuai dengan standar kompetensi kerja bidang yang bersangkutan

PLO-5

Mampu mengelola riset dan mengembangkan keilmuan fisika atau fisika terapan untuk menghasilkan model/metode/teori yang teruji dan inovatif, serta mempublikasikannya pada forum atau jurnal ilmiah pada tingkat nasional/internasional.

PLO-8

Mengembangkan IPTEKS terkait gejala dan masalah fisis melalui analisis dan sintesis hasil riset

Program Objectives (PO)

PO - 1

Menjelaskan konsep material fungsional dan klasifikasinya

PO - 2

Memahami pendekatan sintesis top-down & bottom-up dan Menjelaskan metode sintesis berbasis fisika dan kimia

PO - 3

Memahami metode green synthesis dan advanced chemical routes

PO - 4

Menjelaskan teknik fabrikasi thin film & nanostruktur dan memahami prinsip karakterisasi struktur material

PO - 5

Memahami karakterisasi morfologi & ukuran, karakterisasi optik, karakterisasi sifat listrik & elektronik dan karakterisasi sifat magnetik serta mekanik

PO - 6

Memahami hubungan struktur–sifat–fungsi material

PO - 7

Mendesain strategi sintesis & karakterisasi material fungsional

Matrik PLO-PO
 
POPLO-3PLO-5PLO-8
PO-1✔  
PO-2✔  
PO-3  ✔
PO-4  ✔
PO-5  ✔
PO-6  ✔
PO-7 ✔ 

Matrik PO pada Kemampuan akhir tiap tahapan belajar (Sub-PO)
 
PO Minggu Ke
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
PO-1✔
PO-2✔✔✔
PO-3✔
PO-4✔✔
PO-5✔✔✔✔
PO-6✔
PO-7✔✔✔✔

Deskripsi Singkat Mata Kuliah

Mata kuliah ini membahas prinsip, teknik, dan aplikasi metode sintesis serta karakterisasi material fungsional berbasis nano maupun bulk. Mahasiswa akan mempelajari pendekatan top-down dan bottom-up, metode sintesis kimia dan fisika lanjutan, teknik fabrikasi thin film dan nanostruktur, serta metode karakterisasi struktural, morfologi, optik, listrik, magnetik, dan mekanik material. Selain aspek teknis, dibahas pula keterkaitan struktur–sifat–fungsi material dalam konteks aplikasi energi, elektronik, lingkungan, dan biomedis. Pada akhir perkuliahan, mahasiswa diharapkan mampu merancang strategi sintesis dan karakterisasi material fungsional sesuai kebutuhan riset dan aplikasinya.

Pustaka

Utama :

  1. Cao, G., & Wang, Y. (2011). Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. World Scientific
  2. Rao, C.N.R., Müller, A., & Cheetham, A.K. (2007). The Chemistry of Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. Wiley-VCH.
  3. Cullity, B.D. & Stock, S.R. (2014). Elements of X-Ray Diffraction. Pearson.
  4. Williams, D.B. & Carter, C.B. (2009). Transmission Electron Microscopy. Springer
  5. Ohring, M. (2001). Materials Science of Thin Films. Academic Press.

Pendukung :

  1. Hüsing, N., Schubert, U. (2004). Sol-Gel Nanocomposites. Springer.
  2. Barsoukov, E., & Macdonald, J.R. (2005). Impedance Spectroscopy. Wiley.
  3. Iravani, S. (2011). Green synthesis of metal nanoparticles. Green Chemistry, 13(10), 2638– 2650.
  4. Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.
  5. Batik Jumputan goes to Taiwan: Utilizing natural dyes to preserve local wisdom

Dosen Pengampu

Prof. Dr. Munasir, S.Si., M.Si.

Dr. Diah Hari Kusumawati, S.Si., M.Si.

Minggu Ke-

Kemampuan akhir tiap tahapan belajar
(Sub-PO)

Penilaian

Bantuk Pembelajaran,

Metode Pembelajaran,

Penugasan Mahasiswa,

 [ Estimasi Waktu]

Materi Pembelajaran

[ Pustaka ]

Bobot Penilaian (%)

Indikator

Kriteria & Bentuk

Luring (offline)

Daring (online)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

1

Minggu ke 1

Mahasiswa mampu menjelaskan konsep material fungsional dan klasifikasinya

Mampu menjelaskan konsep material fungsional dengan baik

 Kriteria:

Kualitatif partisipasi dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Ceramah dan diskusi
3x50 menit
Materi: Konsep material fungsional (elektronik, optik, magnetik, katalitik, biomedis)
Pustaka: Cao, G., & Wang, Y. (2011). Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. World Scientific		 2%

2

Minggu ke 2

Mahasiswa mampu memahami pendekatan sintesis top-down & bottom-up

Kemampuan dalam melakukan studi literatur terkait materi yang dipelajari

 Kriteria:

Kualitatif partisipasi dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Diskusi dan studi literatur
3x50 menit
Materi: Prinsip ball milling, lithography, sol-gel, self-assembly
Pustaka: Rao, C.N.R., Müller, A., & Cheetham, A.K. (2007). The Chemistry of Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. Wiley-VCH.		 2%

3

Minggu ke 3

Mahasiswa mampu menjelaskan metode sintesis berbasis fisika

Kualitatif partisipasi dalam diskusi

 Kriteria:

Presentasi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Presentasi
3x50 menit
Materi: Physical Vapor Deposition (PVD), sputtering, laser ablation, CVD
Pustaka: Ohring, M. (2001). Materials Science of Thin Films. Academic Press.		 2%

4

Minggu ke 4

Mahasiswa mampu menjelaskan metode sintesis berbasis kimia

Kualitatif partisipasi dalam diskusi

 Kriteria:

Keaktifan dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Diskusi
3x50 menit
Materi: Sol-gel, coprecipitation, hydrothermal, solvothermal, microwave-assisted
Pustaka: Hüsing, N., Schubert, U. (2004). Sol-Gel Nanocomposites. Springer.		 2%

5

Minggu ke 5

Mahasiswa mampu memahami metode green synthesis dan advanced chemical routes

Kualitatif partisipasi dalam diskusi

 Kriteria:

Keaktifan dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Diskusi
3x50 menit
Materi: Green synthesis nanomaterial (ekstrak tumbuhan, biomolekul), doping, composite formation
Pustaka: Iravani, S. (2011). Green synthesis of metal nanoparticles. Green Chemistry, 13(10), 2638– 2650.		 2%

6

Minggu ke 6

Mahasiswa mampu menjelaskan teknik fabrikasi thin film dan nanostruktur serta memahami prinsip karakterisasi struktur material dengan pendekatan fisika material

Mampu menyelesaikan teknik fabrikasi dengan baik

 Kriteria:

Kemampuan melakukan fabrikasi bahan dengan baik


Bentuk Penilaian :
Praktik / Unjuk Kerja		 Praktik simulasi dan diskusi
3x50 menit
Materi: Spin coating, dip coating, LangmuirBlodgett, ALD
Pustaka: Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.		 2%

7

Minggu ke 7

Mahasiswa mampu memahami prinsip karakterisasi struktur material

Kemampuan mengkomunikasikan hasil penelusuran artikel

 Kriteria:

Presentasi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Presentasi
3x50 menit
Materi: XRD, Rietveld refinement, SAED
Pustaka: Cullity, B.D. & Stock, S.R. (2014). Elements of X-Ray Diffraction. Pearson.		 2%

8

Minggu ke 8

Evaluasi pemahaman konsep & aplikasi sintesis/karakterisasi

Progress literatur riview

 Kriteria:

Hasil literatur riview


Bentuk Penilaian :
Penilaian Hasil Project / Penilaian Produk		 Mengevaluasi pemahaman materi minggu ke 1 sampai dengan ke 7
3x50
Materi: sintesis nanopartikel
Pustaka: Cao, G., & Wang, Y. (2011). Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. World Scientific
Materi: Karakterisasi Bahan
Pustaka: Cullity, B.D. & Stock, S.R. (2014). Elements of X-Ray Diffraction. Pearson.
Materi: Karakterisasi morfologi bahan
Pustaka: Williams, D.B. & Carter, C.B. (2009). Transmission Electron Microscopy. Springer		 10%

9

Minggu ke 9

Memahami karakterisasi morfologi & ukuran

Keaktifan dalam diskusi

 Kriteria:

Kualitatif partisipasi dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Diskusi dan presentasi hasil analisis gambar uji morfologi
3x50
Materi: Analisis hasil uji morfologi
Pustaka: Williams, D.B. & Carter, C.B. (2009). Transmission Electron Microscopy. Springer		 3%

10

Minggu ke 10

Menjelaskan karakterisasi optik material

Kuantitatif non tes

 Kriteria:

Keaktifan dalam diskusi, media presentasi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Presentasi
3x50
Materi: UV-Vis, Photoluminescence, Raman, FTIR
Pustaka: Barsoukov, E., & Macdonald, J.R. (2005). Impedance Spectroscopy. Wiley.		 3%

11

Minggu ke 11

Menjelaskan karakterisasi sifat listrik & elektronik

Tugas mandiri

 Kriteria:

Keaktifan dalam diskusi, laporan studi kasus


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif, Penilaian Portofolio		 diskusi dan studi kasus
3x50
Materi: Karakterisasi Bahan
Pustaka: Cullity, B.D. & Stock, S.R. (2014). Elements of X-Ray Diffraction. Pearson.
Materi: 4-point probe, Hall effect, I-V measurement, impedance spectroscopy
Pustaka: Williams, D.B. & Carter, C.B. (2009). Transmission Electron Microscopy. Springer
Materi: 4-point probe, Hall effect, I-V measurement, impedance spectroscopy
Pustaka: Barsoukov, E., & Macdonald, J.R. (2005). Impedance Spectroscopy. Wiley.		 4%

12

Minggu ke 12

Menjelaskan karakterisasi sifat magnetik & mekanik

Kualitatif partisipasi dalam diskusi

 Kriteria:

Keaktifan dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Diskusi kelompok berbasis paper
3x50
Materi: VSM, SQUID, nanoindentation, tensile test
Pustaka: Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.		 2%

13

Minggu ke 13

Memahami hubungan struktur–sifat–fungsi material

Kualitatif partisipasi dalam diskusi

 Kriteria:

Keaktifan dalam diskusi


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif		 Diskusi
3x50
Materi: Studi kasus TiO₂, ZnO, graphene, komposit
Pustaka: Rao, C.N.R., Müller, A., & Cheetham, A.K. (2007). The Chemistry of Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. Wiley-VCH.
Materi: Studi kasus TiO₂, ZnO, graphene, komposit
Pustaka: Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.		 4%

14

Minggu ke 14

Mendesain strategi sintesis & karakterisasi material fungsional

Tugas mandiri

 Kriteria:

Kelengkapan laporan hasil desain sintesis material fungsional


Bentuk Penilaian :
Penilaian Hasil Project / Penilaian Produk		 workshop pembuatan mini project untuk kasus material fungsional
3x50
Materi: Perancangan eksperimen: memilih metode sintesis karakterisasi
Pustaka: Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.		 10%

15

Minggu ke 15

Presentasi proyek mini-riset mahasiswa

Tugas mandiri

 Kriteria:

Kelengkapan laporan hasil desain sintesis material fungsional


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif, Penilaian Hasil Project / Penilaian Produk		 Presentasi
3x50
Materi: Sintesis dan karakterisasi material fungsional
Pustaka: Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.		 20%

16

Minggu ke 16

Mampu mendesain sintesis dan karakterisasi material fungsional

Kuantitatif

 Kriteria:

Kelengkapan laporan hasil desain sintesis material fungsional


Bentuk Penilaian :
Aktifitas Partisipasif, Penilaian Hasil Project / Penilaian Produk		 Ujian esai berbasis kasus
3x50
Materi: Proses sintesis dan Karakterisasi material Fungsional
Pustaka: Artikel terbaru dari ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Materials Chemistry A/B/C, Advanced Materials, Materials Today.		 30%



Rekap Persentase Evaluasi : Project Based Learning

No Evaluasi Persentase
1. Aktifitas Partisipasif 51%
2. Penilaian Hasil Project / Penilaian Produk 45%
3. Penilaian Portofolio 2%
4. Praktik / Unjuk Kerja 2%
100%

Catatan

  1. Capaian Pembelajaran Lulusan Program Studi (PLO - Program Studi) adalah kemampuan yang dimiliki oleh setiap lulusan Program Studi yang merupakan internalisasi dari sikap, penguasaan pengetahuan dan ketrampilan sesuai dengan jenjang prodinya yang diperoleh melalui proses pembelajaran.
  2. PLO yang dibebankan pada mata kuliah adalah beberapa capaian pembelajaran lulusan program studi (CPL-Program Studi) yang digunakan untuk pembentukan/pengembangan sebuah mata kuliah yang terdiri dari aspek sikap, ketrampulan umum, ketrampilan khusus dan pengetahuan.
  3. Program Objectives (PO) adalah kemampuan yang dijabarkan secara spesifik dari PLO yang dibebankan pada mata kuliah, dan bersifat spesifik terhadap bahan kajian atau materi pembelajaran mata kuliah tersebut.
  4. Sub-PO Mata kuliah (Sub-PO) adalah kemampuan yang dijabarkan secara spesifik dari PO yang dapat diukur atau diamati dan merupakan kemampuan akhir yang direncanakan pada tiap tahap pembelajaran, dan bersifat spesifik terhadap materi pembelajaran mata kuliah tersebut.
  5. Indikator penilaian kemampuan dalam proses maupun hasil belajar mahasiswa adalah pernyataan spesifik dan terukur yang mengidentifikasi kemampuan atau kinerja hasil belajar mahasiswa yang disertai bukti-bukti.
  6. Kreteria Penilaian adalah patokan yang digunakan sebagai ukuran atau tolok ukur ketercapaian pembelajaran dalam penilaian berdasarkan indikator-indikator yang telah ditetapkan. Kreteria penilaian merupakan pedoman bagi penilai agar penilaian konsisten dan tidak bias. Kreteria dapat berupa kuantitatif ataupun kualitatif.
  7. Bentuk penilaian: tes dan non-tes.
  8. Bentuk pembelajaran: Kuliah, Responsi, Tutorial, Seminar atau yang setara, Praktikum, Praktik Studio, Praktik Bengkel, Praktik Lapangan, Penelitian, Pengabdian Kepada Masyarakat dan/atau bentuk pembelajaran lain yang setara.
  9. Metode Pembelajaran: Small Group Discussion, Role-Play & Simulation, Discovery Learning, Self-Directed Learning, Cooperative Learning, Collaborative Learning, Contextual Learning, Project Based Learning, dan metode lainnya yg setara.
  10. Materi Pembelajaran adalah rincian atau uraian dari bahan kajian yg dapat disajikan dalam bentuk beberapa pokok dan sub-pokok bahasan.
  11. Bobot penilaian adalah prosentasi penilaian terhadap setiap pencapaian sub-PO yang besarnya proposional dengan tingkat kesulitan pencapaian sub-PO tsb., dan totalnya 100%.
  12. TM=Tatap Muka, PT=Penugasan terstruktur, BM=Belajar mandiri.