CAPAIAN PEMBELAJARAN TEKNIK INSTRUMENTASI MEDIK Fase F Kelas XI dan XII SMK

Mekaelektronika Mata pelajaran dalam Teknik Instrumentasi Medik adalah mata pelajaran yang membekali peserta didik dengan kompetensikompetensi penguasaan keahlian Teknik Instrumentasi Medik, yaitu melakukan tugas spesifik dengan mengoperasikan peralatan kesehatan, perawatan, pemeliharaan serta uji fungsi, dan prosedur kerja yang lazim dilakukan di bidang pekerjaan Instrumentasi Medik.

Mata pelajaran ini merupakan mata pelajaran pendalaman dan tingkat lanjut bagi peserta didik dalam memahami isu-isu penting terkait dengan teknologi manufaktur, jasa layanan servis, kewirausahaan, serta karir akademik dalam bidang Instrumentasi Medik. Mata pelajaran Instrumentasi Medik memberikan bekal pengetahuan dan keterampilan bagi peserta didik pada fase F konsentrasi Teknik Instrumentasi Medik dan program keahlian Teknik Elektronika serta konsentrasi lain sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Mata pelajaran ini juga meningkatkan kemampuan logika dan teknologi digital (computational thinking), yaitu suatu cara berpikir yang memungkinkan untuk menguraikan suatu masalah menjadi beberapa bagian yang lebih kecil dan sederhana, menemukan pola masalah, serta menyusun langkah-langkah solusi mengatasi masalah dan/atau menerapkan analisis logika (logical framework analysis) lainnya dalam memetakan masalah dan pengembangan solusi-solusi alternatif sebagai jawaban atas masalah.

Mata pelajaran ini berkontribusi dalam membentuk serta menumbuhkan renjana (passion), visi (vision), imajinasi, dan kreativitas peserta didik. Kompetensi Instrumentasi Medik dihantarkan melalui pembelajaran di kelas, pembelajaran di bengkel/workshop, Pembelajaran Berbasis Projek (Project-based Learning), interaksi dengan alumni, guru tamu dari industri/praktisi bidang elektronika, kunjungan industri, praktek kerja lapangan, serta pencarian informasi melalui media digital. Perencanaan, pelaksanaan, dan penilaian mata pelajaran Teknik Instrumentasi Medik harus sesuai dengan karakteristik mata pelajaran dan tujuan yang ingin dicapai. Pendekatan pembelajaran yang dapat diterapkan sesuai dengan pembelajaran vokasi. Pengelolaan pembelajaran dapat menerapkan pembelajaran kolaborasi (teaching and learning collaboration) dengan melibatkan guru mapel dari berbagai disiplin ilmu untuk meningkatkan kebermaknaan pengetahuan dan keterampilan bagi peserta didik. Pelaksanaan pembelajaran dapat menggunakan model Pembelajaran Berbasis Projek (Project-based Learning) atau Produk (Project-product based Learning), Discovery Learning, Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem-based Learning), dan lain-lain. Metode belajar yang diterapkan antara lain ceramah, tanya jawab, diskusi, observasi, bermain peran, demonstrasi, simulasi, dan praktek yang disesuaikan berdasarkan karakteristik materi.

Pembelajaran Teknik Instrumentasi Medik membiasakan peserta didik bernalar kritis dalam menghadapi permasalahan, disiplin dalam bekerja, mandiri, kreatif dan inovatif dalam menemukan solusi permasalahan, berkolaborasi dalam tim, mengkomunikasikan ide dan gagasan, bertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, dan peduli terhadap lingkungannya.

Tujuan Mata pelajaran ini bertujuan membekali peserta didik dengan pengetahuan, keterampilan, dan sikap (soft skills dan hard skills) sebagai berikut:

1. memahami penggunaan piranti transduser dan sensor untuk melakukan pengukuran dan pembacaan fisiologis manusia;

2. memahami pemrosesan sinyal biopotensial yang digunakan dalam instrumentasi medis;

3. memahami prinsip kerja rangkaian pemrosesan sinyal biopotensial yang digunakan dalam instrumentasi medis;

4. memahami kalibrasi standar unit peralatan yang digunakan dalam instrumentasi medis;

5. memahami perawatan, pemeliharaan, uji fungsi, perbaikan dan kalibrasi peralatan instrumentasi medis;

6. memahami rangkaian antarmuka prinsip sistem komunikasi elektronik menggunakan bahasa pemrograman;

7. memahami pengujian dan analisis yang dituangkan dalam bentuk spesifikasi teknis pada sistem instrumentasi medik tertanam (Embedded Medical Instrumentation Systems);

8. memahami perancangan dan pengembangan desain peralatan Instrumentasi Medik; dan

9. memahami penggunaan teknologi baru untuk bidang kesehatan dan kedokteran: realitas virtual (virtual reality), realitas tertambah (augmented reality), kecerdasan buatan (artificial intelligence), internet of things, robotika, Industri 4.0 untuk Instrumentasi Medik.

Karakteristik Hakikat mata pelajaran ini yaitu fokus pada penguasaan kompetensi tingkat menengah dan lanjut (advance) yang harus dimiliki oleh tenaga operator, teknisi, dan jabatan lain sesuai dengan perkembangan dunia kerja bidang Instrumentasi Medik. Selain itu peserta didik diberikan pemahaman tentang proses bisnis, perkembangan penerapan teknologi dan isu-isu global, job profile dan peluang usaha bidang Instrumentasi Medik. Mata pelajaran ini membekali peserta didik untuk bekerja, berwirausaha, dan melanjutkan studi tentang Teknik Instrumentasi Medik.

Keluasan dan kedalaman materi pelajaran ini disusun secara bertahap (gradual) dan kontinyu sesuai tahap perkembangan berpikir peserta didik. Tahapan penyampaian materi pelajaran dimulai dengan materi tentang konsep dasar dan komponen elektronika, dilanjutkan dengan rangkaian elektronika dan diakhiri dengan sistem elektronika khususnya sistem Instrumentasi Medik. Mata Pelajaran ini memiliki elemen-elemen sebagai berikut:

Elemen	Deskripsi
Penggunaan piranti transduser dan sensor	Meliputi: Tipe Transduser: transduser untuk mengukur misalnya tekanan, suhu, aliran gas, aliran fluida, konduktivitas listrik; digunakan dalam misalnya ventilator, mesin dialisis. Tipe Sensor: elektroda misalnya monitor Elektrokardiogram/EKG; pengukuran gas misalnya oksimeter/oksimeter pulsa, analisis gas-darah, sensor oksigen. Sirkuit Input: pengukuran, misalnya pembagi potensial, jembatan Wheatstone, penguat tegangan. Keselamatan dan Isolasi Listrik: tingkat kejut listrik; efek pada kontraksi otot, regulasi jantung, sistem saraf; luka bakar listrik; sirkuit isolasi misalnya optoisolator, isolasi transformator, isolasi amplifier.
Rangkaian pemrosesan sinyal dalam instrumentasi medis	Meliputi: Sirkuit Pemrosesan: macam-macam sirkuit filter, penggunaan offset pada op-amp, karakteristik respons kestabilan dan ketidakstabilan op-amp, rangkaian pembanding, integrator dan differensiator, penguat instrumentasi, sirkuit sample dan hold, konversi analog ke digital (ADC).
Penerapan rangkaian pemrosesan sinyal biopotensial	Meliputi: Penerapan rangkaian rangkaian pemrosesan sinyal yang digunakan dalam pemrosesan sinyal biopotensial pada instrumentasi medis.
Kalibrasi standar unit peralatan instrumentasi medis	Meliputi: Pengenalan dan penggunaan macam-macam alat kalibrator dengan pemodelan matematika.
Perawatan, pemeliharaan, uji fungsi, perbaikan dan kalibrasi peralatan instrumentasi medis	Meliputi: Pemahaman dan pembuatan blok diagram, wiring diagram, skema rangkaian, Prosedur Operasional Standar (POS) perawatan, pemeliharaan, uji fungsi, perbaikan dan kalibrasi peralatan instrumentasi medis.
Rangkaian antarmuka komunikasi elektronika medik	Meliputi: Pemahaman pembuatan rangkaian antarmuka prinsip sistem komunikasi elektronik menggunakan bahasa pemrograman.
Pengujian dan analisis sistem instrumentasi medik tertanam (Embedded Medical Instrumentation Systems)	Meliputi: Pembuatan lembar kerja hasil pengujian dan analisis berdasarkan spesifikasi teknis yang mengacu pada standar nasional.
Perancangan dan pengembangan desain peralatan Instrumentasi Medik	Meliputi: Perancangan peralatan instrumentasi medis dengan teknologi sederhana (contoh: sensor suhu, sensor detak jantung, sensor tekanan, dan lain-lain).
Penggunaan teknologi baru untuk bidang kesehatan dan industri kedokteran	Meliputi: Pengembangan teknologi baru dari teknologi sederhana menuju pengembangan teknologi menengah dan tinggi dalam bentuk realitas virtual (virtual reality), realitas tertambah (augmentedreality), kecerdasan buatan (artificialintelligence), Industri 4.0 untuk Instrumentasi Medik.

 

Capaian Pembelajaran Pada akhir fase F, peserta didik mampu memahami prinsip dasar rangkaian elektronika, memahami sistem dan pemrograman sistem elektronika tertanam (embedded system) serta implementasi IoT (internet of things), memahami berbagai sistem transmisi instrumentasi medik, memahami berbagai jenis perangkat dan media sistem instrumentasi medik.

Elemen	Capaian Pembelajaran
Penggunaan piranti transduser dan sensor	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami macam-macam tipe transduser (aplikasi pada pengukuran tekanan, suhu, aliran gas, aliran fluida, konduktivitas listrik; yang digunakan dalam ventilator, mesin dialisis, dan lain-lain), tipe sensor elektroda (misalnya monitor Elektrokardiogram/EKG; pengukuran gas, oksimeter, analisis gas-darah, sensor oksigen), rangkaian input (pembagi potensial, jembatan Wheatstone, penguat tegangan, dan lain-lain), keselamatan dan isolasi listrik (tingkat kejut listrik, efek pada kontraksi otot, regulasi jantung, sistem saraf, luka bakar listrik, sirkuit isolasi misalnya optoisolator, isolasi transformator, isolasi amplifier, dan lain-lain).
Rangkaian pemrosesan sinyal dalam instrumentasi medis	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami macam-macam rangkaian filter, penggunaan offset pada op-amp, karakteristik respons kestabilan dan ketidakstabilan, op-amp sebagai pembanding, integrator dan differensiator, penguat instrumentasi, sirkuit sample dan hold, serta konversi analog ke digital (ADC).
Penerapan rangkaian pemrosesan sinyal biopotensial	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami penerapan rangkaian rangkaian pemrosesan sinyal penguat biopotensial pada instrumentasi medis.
Kalibrasi standar unit peralatan instrumentasi medis	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami bentuk dan penggunaan macam-macam alat kalibrator dengan menggunakan pemodelan matematika (aljabar, numerik, kalkulus, dan lain-lain).
Perawatan, pemeliharaan, uji fungsi, perbaikan dan kalibrasi peralatan instrumentasi medis	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami gambar blok diagram, wiring diagram, skema rangkaian, Prosedur Operasional Standar (POS) perawatan, pemeliharaan, uji fungsi, perbaikan dan kalibrasi peralatan instrumentasi medis.
Rangkaian antarmuka komunikasi elektronika medik	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami pembuatan rangkaian antarmuka prinsip sistem komunikasi elektronik menggunakan bahasa pemrograman.
Pengujian dan analisis sistem instrumentasi medik tertanam (Embedded Medical Instrumentation Systems)	Pada akhir F, peserta didik mampu memahami penulisan lembar kerja hasil pengujian dan analisis berdasarkan spesifikasi teknis yang mengacu pada standar nasional.
Perancangan dan pengembangan desain peralatan Instrumentasi Medik	Pada akhir F, peserta didik mampu merancang peralatan instrumentasi medis dengan teknologi sederhana (contoh: sensor suhu, sensor detak jantung, sensor tekanan, dan lain-lain).
Teknologi kesehatan dan industri kedokteran	Pada akhir F, peserta didik mampu menggunakan dan mengembangkan teknologi baru dari teknologi sederhana menuju pengembangan teknologi menengah dan tinggi dalam bentuk realitas virtual (virtual reality), realitas tertambah (augmented reality), kecerdasan buatan (artificial intelligence), Information and communication technology/ICT, dan Industri 4.0 untuk Instrumentasi Medik.