Program studi magister Teknik Pertanian dan Biosistem (PS S2 TPB) merupakan bagian dari pendidikan pascasarjana IPB yang mempelajari dan mengembangkan ilmu keteknikan rekayasa dan penerapannya secara lanjut untuk model, mesin dan proses yang berkaitan dengan sistem biologik secara berkelanjutan dalam bidang pertanian dan pangan.
Menjadi program studi bertaraf internasional dan unggul dalam penyelenggaraan pendidikan dan pengembangan ilmu dan teknologi di bidang teknik pertanian dan biosistem
1. Melaksanakan pendidikan magister teknik yang bermutu dalam bidang teknik pertanian dan biosistem
2. Mengembangkan ilmu dan teknologi dalam bidang teknik pertanian dan biosistem melalui penelitian dan publikasi
1. Menguasi prinsip-prinsip keteknikan, ilmu pertanian dalam arti luas, teori perancangan, teknik komputasi, optimisasi dan pemodelan untuk dapat berperan sebagai akademisi, peneliti, pelaku usaha dan atau penentu kebijakan terkait mesin-mesin pertanian, pangan dan energi.
2. Mampu mengidentifikasi, memahami, menjelaskan, mengevaluasi/ menganalisis permasalahan dengan cara pendekatan dan metode ilmiah.
3. Mampu mengembangkan IPTEKS melalui aktivitas penelitian hingga menghasilkan karya inovatif, teruji, dan bermanfaat bagi masyarakat.
4. Mampu menyelesaikan permasalahan melalui rancang bangun, konstruksi, dan pengujian peralatan, serta menyelesaikan permasalahan melalui pengelolaan sumberdaya alam dan proses produksi dengan pendekatan inter atau multidisipliner.
5. Mampu mengelola aktivitas penelitian dan mendiseminasikan hasilnya di tingkat nasional maupun internasional.
6. Mampu bersikap dan berperilaku profesional dan inovatif dalam berkarya dan berkarir untuk pengembangan keilmuan serta komprehensif sesuai dengan etika keteknikan dan norma kehidupan masyarakat.
Mampu berkomunikasi secara efektif dan tanggap terhadap perkembangan IPTEKS.
Menyelenggarakan pendidikan, penelitian, dan pengabdian masyarakat di bidang rekayasa (engineering) pertanian dan biosistem untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas pertanian melalui alat mesin pertanian, energi terbarukan, dan otomasi pertanian.
• Pengembangan Rekayasa Pertanian: Meliputi alat dan mesin budidaya, teknik menanam di greenhouse, sistem informasi pertanian, dan teknologi machine learning untuk pertanian presisi.
• Pengelolaan Biosistem: Menerapkan prinsip teknik pada sistem biologis (pertanian, peternakan, perikanan, kehutanan) untuk keberlanjutan.
• Fokus Pendidikan: Mengembangkan teknologi untuk meningkatkan efisiensi on-farm (produksi) maupun off-farm (pasca panen dan agroindustri).
• Aplikasi Industri: Menyiapkan ahli yang mampu bekerja di industri alat mesin pertanian, perkebunan, agroindustri, dan lembaga riset.
Program studi menawarkan kurikulum komprehensif yang mengintegrasikan teori, praktik, dan riset interdisipliner. Fokus pada inovasi teknologi ramah lingkungan, pengembangan sistem cerdas seperti sensor, drone, GIS, dan basis data, serta peningkatan efisiensi sumber daya. Mahasiswa dibekali kompetensi untuk berkontribusi nyata pada pertanian berkelanjutan dan berkarier di sektor pemerintahan maupun industri.
Prospek kerja Magister Teknik Pertanian dan Biosistem sangat luas baik di sektor swasta maupun di pemerintahan seperti: tenaga pendidik yang mampu mentransformasikan dan menyebarluaskan IPTEK; sebagai peneliti yang inovatif dengan pendekatan inter dan multidisipliner; sebagai perekayasa alat mesin pertanian, proses, dan sistem; sebagai konsultan teknik; serta sebagai pengelola proyek dan program di bidang teknik pertanian dan biosistem.
Metode penelitian di bidang keteknikan yang meliputi perencanaan eksperimen, pendefinisian problema fisik-matematik, analisis kesalahan, seleksi dan penggunaan instrumen, metoda untuk penelitian, pelaksanaan eksperimen, optimasi parameter, penghalusan data, analisis dan interpretasi data, serta contoh-contoh permasalahan dan pemecahannya di dalam bidang keteknikan pertanian dan biosistem
Aplikasi berbagai teknik dan teknologi baru dalam produksi pertanian dan biosistem, yang mencakup: sistem produksi pertanian dan biosistem; prinsip-prinsip keteknikan dalam produksi pertanian dan biosistem; metode dan peralatan dalam proses budidaya pertanian, panen, dan pengangkutan produk; desain, aplikasi dan analisis kinerja teknologi-teknologi mutakhir dalam proses produksi pertanian dan biosistem; tantangan dan peluang aplikasi teknik dan teknologi baru dalam lingkup produksi pertanian dan biosistem masa depan.
Prinsip fisiologi biji-bijian, buah dan sayur, diagram keadaan bahan pangan, proses sortasi dan pemutuan, proses-proses preservasi, proses termal dan perubahan fase, proses separasi, rheologi, proses ekstrusi. Prinsip-prinsip mikrobiologi, kinetika reaksi, prinsip desain bioreactor.
Penerapan persamaan diferensial yang mencakup persamaan diferensial linier orde pertama, orde kedua, nonlinier, difensial parsial, dan sistem persamaan diferensial dalam membangun model matematis berbagai jenis sistem fisik, biologi, kimia, dan ekonomi; serta melakukan simulasi terhadap model tersebut.
Tinjauan tentang parameter fisik lingkungan biosistem baik tanaman, hewan maupun produk-produk pertanian lainnya untuk produksi tanaman (plan factory), ternak dan mempertahankan mutu hasil pertanian. Deskripsi tentang respon fisiologi tanaman, perilaku ternak dan mutu produk pertanian terhadap aspek elemen lingkungan yang terkendali seperti; suhu, RH, intensitas cahaya, kadar CO2, kecepatan udara, electric conductivity, spektrum cahaya, dan parameter fisik lainnya.
Penerapan dari prinsip keteknikan pada pengolahan hasil pertanian. Mekanika fluida, pengukuran aliran fluida, pompa dan kipas, reduksi skala, pembersihan, sorting dan grading, penanganan bahan, campuran udara uap, pengeringan, penyimpanan dingin, pengamatan kondisi proses, pencatatan dan pengendalian, analisa biaya
Penerapan dasar-dasar teknik dalam pengolahan pangan dan merancang peralatan pengolahan pangan. Pokok-pokok bahan kuliah yang dibahas adalah kinetika reaksi pangan, reologi pangan, teknik pemisahan, pemanasan dan pendinginan, termodinamika pembekuan pangan, teknik pengeringan, dan teknik pengentalan.
Konsep dan teori SIG (sistem informasi geografis), aplikasi, algoritma dan metodologi umum. Komponen utama SIG, fungsionalitas komponen, dan keterkaitan antara SIG dan ilmu pengetahuan dan teknologi lainnya. Dasar-dasar SIG terkait dengan entri data dasar dan pembangunan basis data, analisis dan pemodelan data, produksi kartografi dan transfer data. Pemanfaatan teknologi drone dan remote sensing untuk akuisisi data pertanian. Penggunaan program SIG open source dan pengembangan pemodelan spasial berbasis SIG untuk manajemen sumber daya pertanian dan biosistem serta pertanian presisi.
Konsep dan teori SIG (sistem informasi geografis), aplikasi, algoritma dan metodologi umum. Komponen utama SIG, fungsionalitas komponen, dan keterkaitan antara SIG dan ilmu pengetahuan dan teknologi lainnya. Dasar-dasar SIG terkait dengan entri data dasar dan pembangunan basis data, analisis dan pemodelan data, produksi kartografi dan transfer data. Pemanfaatan teknologi drone dan remote sensing untuk akuisisi data pertanian. Penggunaan program SIG open source dan pengembangan pemodelan spasial berbasis SIG untuk manajemen sumber daya pertanian dan biosistem serta pertanian presisi.
Perancangan peralatan konversi bioenergi yang mencakup seluruh jalur konversi biomassa menjadi bahan bakar nabati (BBN) berbentuk padat, gas dan cair.
Metode penelitian di bidang keteknikan yang meliputi perencanaan eksperimen, pendefinisian problema fisik-matematik, analisis kesalahan, seleksi dan penggunaan instrumen, metoda untuk penelitian, pelaksanaan eksperimen, optimasi parameter, penghalusan data, analisis dan interpretasi data, serta contoh-contoh permasalahan dan pemecahannya di dalam bidang keteknikan pertanian dan biosistem
Aplikasi berbagai teknik dan teknologi baru dalam produksi pertanian dan biosistem, yang mencakup: sistem produksi pertanian dan biosistem; prinsip-prinsip keteknikan dalam produksi pertanian dan biosistem; metode dan peralatan dalam proses budidaya pertanian, panen, dan pengangkutan produk; desain, aplikasi dan analisis kinerja teknologi-teknologi mutakhir dalam proses produksi pertanian dan biosistem; tantangan dan peluang aplikasi teknik dan teknologi baru dalam lingkup produksi pertanian dan biosistem masa depan.
Prinsip fisiologi biji-bijian, buah dan sayur, diagram keadaan bahan pangan, proses sortasi dan pemutuan, proses-proses preservasi, proses termal dan perubahan fase, proses separasi, rheologi, proses ekstrusi. Prinsip-prinsip mikrobiologi, kinetika reaksi, prinsip desain bioreactor
Penerapan persamaan diferensial yang mencakup persamaan diferensial linier orde pertama, orde kedua, nonlinier, difensial parsial, dan sistem persamaan diferensial dalam membangun model matematis berbagai jenis sistem fisik, biologi, kimia, dan ekonomi; serta melakukan simulasi terhadap model tersebut. Pemecahan persamaan dan simulasi dilakukan secara analitis maupun numerik dengan bantuan computer. Contoh-contoh aplikasi ditekankan pada pemodelan sistem keteknikan seperti perpindahan panas, getaran mekanis, penyebaran polutan, di samping beberapa sistem lainnya seperti pertumbuhan populasi, persaingan organisme, adopsi inovasi, tingkah laku konsumen, dan sebagainya.
Tinjauan tentang parameter fisik lingkungan biosistem baik tanaman, hewan maupun produk-produk pertanian lainnya untuk produksi tanaman (plan factory), ternak dan mempertahankan mutu hasil pertanian. Deskripsi tentang respon fisiologi tanaman, perilaku ternak dan mutu produk pertanian terhadap aspek elemen lingkungan yang terkendali seperti; suhu, RH, intensitas cahaya, kadar CO2, kecepatan udara, electric conductivity, spektrum cahaya, dan parameter fisik lainnya.
Publikasi ilmiah nasional adalah publikasi yang ditujukan untuk mempublikasikan hasil penelitian atau karya ilmiah di tingkat nasional. Publikasi ilmiah nasional termasuk Prosiding Seminar (International), publikasi yang berisi kumpulan makalah atau artikel hasil presentasi di seminar (International, terindex Scopus). Prosiding seminar (Internmational) sering kali diterbitkan dalam bentuk buku atau jurnal untuk menyebarluaskan hasil penelitian yang disajikan di seminar tersebut.
Pendalaman dasar-dasar teknik, meliputi: 1) Analisis teknik dalam perancangan alat dan mesin pertanian, atau 2) Akuisisi data dan pengolahan data dalam penelitian keteknikan pertanian, atau 3) Pengujian kinerja alat dan mesin pertanian.
Kolokium merupakan salah satu media komunikasi ilmiah bagi mahasiswa SPs-IPB untuk mengemukakan substansi dan permasalahan yang akan dijadikan subyek penelitian Tesis/Disertasi, serta menambah wawasan keilmuan bagi seluruh peserta kolokium. Kolokium merupakan kegiatan akademik yang wajib dilaksanakan dengan bobot 1 (satu) sks.
Proposal penelitian merupakan rencana penelitian yang akan dilaksanakan baik berupa ide, pemikiran, maupun gagasan yang bertujuan untuk menjabarkan atau menjelaskan sebuah rencana yang akan diteliti dalam rangka pembuatan tesis.
Metode kelayakan teknis, ekonomis, dan lingungan dalam proyek Teknik Pertanian dan Biosistem;Teknik-teknik analisis, optimasi, dan kontrol biaya alat dan mesin-mesin pertanian dan biosistem sepanjang umur proyek: pengaruh bunga uang dan inflasi, perkiraan biaya investasi dan biaya operasi, optimasi sistem produksi untuk minimisasi biaya, penjadwalan tahapan kerja, kontrol pelaksanaan proyek.
Mata kuliah ini membahas tentang: a) prinsip rekayasa konversi energy terbarukan seperti biomassa dan energi surya, b) konsep penyimpanan energi, c) analisis peningkatan efisiensi energi serta pemanfaatan panas buang/ kogenerasi khususnya pada bidang pertanian dan biosistem.
Ujian tesis merupakan bagian dari tugas akhir mahasiswa program magister dalam rangka mempertanggungjawabkan mutu hasil penelitian tesisnya kepada program studi tempat mahasiswa menunut ilmu. Kegiatannya meliputi: presentasi pemaparan hasil penelitian tesisnya dihadapan ketua program studi dan penguji lainnya, dan menjawab pertanyaan yang disampaikan oleh para penguji dan kaprodi. Selanjutnya para penguji beserta kaprodi memberikan penilaian penguasaan mahasiswa terhadap materi penelitian tesisnya.
Mata kuliah ini menekankan pada pokok bahasan mengenai pengukuran, akuisisi data, dan pengendalian berbasis internet untuk bidang teknik pertanian dan biosistem. Cakupan dari matakuliah ini meliputi: pengukuran dan perekaman nilai parameter lingkunan, monitoring melalui perangkat android, dan pengendalian baik secara manual maupun otomatik melalui internet
Sifat-sifat fisik, dinamik dan mekanik tanah dan cara pengukurannya; analisis interaksi tanah dan alat pertanian dalam hal gaya dan reaksi tanah selama proses, dan analisis hasil setelah proses interaksi. Berbagai karakteristik alat dan pengaruhnya pada tanah ; berbagai karakteristik tanah dan pengaruhnya pada performansi alat pertanian
Mata kuliah ini berisi pengetahuan dan teknis seluruh aspek fisik ergonomika yang merupakan prasyarat dalam disain mesin yang berkualitas, kompetitif, dan aman
Kinematika komponen-komponen mesin seperti sistem rangkaian batang penghubung, nok-pengikut, dan kombinasinya; metode dan perhitungan dalam analisis gaya dan analisis keseimbangan yang berkaitan dengan komponen-komponen mesin, analisis getaran mekanis, kecepatan kritis dan getaran puntir suatu poros serta aplikasinya dalam desain mesin pertanian.
Pendalaman mengenai perilaku interaksi antara alat dan mesin dengan bahan pertanian. Interaksi tersebut menjelaskan secara teknik (engineering) keterkaitan antara berbagai mekanisme kerja alat mesin pertanian dengan bahan pertanian yang ditanganinya. Interaksi tersebut ditinjau lebih mendalam dari segi: 1) karakteristik fisik produk pertanian, antara lain bentuk dan ukuran, luas permukaan, volume, kerapatan dan porositas, 2) sifat thermal dan elektrik seperti panas spesifik, konduktivitas listrik, konstanta dielektrik, dan sifat mekanik seperti perilaku stress-strain, resistensi terhadap kompresi, benturan, kerusakan mekanik, geseran, koefisien gesek, pemotongan.
Mata kuliah ini menekankan pada pokok bahasan mengenai teknologi mikro-elektronik, teknik digital, tenaga penggerak, pengolahan citra dan penerapannya pada bidang robotika pertanian.
Matakuliah ini membahas metode analisis masalah dinamika fluida dan mekanika benda padat dengan bantuan sistem komputasi. Cakupannya meliputi: penerapan metode numerik untuk memecahkan masalah aliran fluida dan dinamika termal; simulasi aliran fluida dan distribusi panas; simulasi gaya, tegangan, dan deformasi pada beban statis maupun dinamis; analisis kekuatan dan stabilitas struktur; evaluasi dan interpretasi hasil simulasi; serta pengenalan perangkat lunak yang digunakan dalam analisis, termasuk CFD dan SolidWorks. Mahasiswa akan melakukan praktik aplikasi CFD untuk simulasi aliran dan sistem termal, serta praktik SolidWorks untuk simulasi dan analisis kekuatan material dalam desain komponen mesin.
Mata kuliah ini membahas tentang prinsip dan model proses pengeringan, pemilihan alat pengering untuk kebutuhan industri, alat dan mesin pengering untuk bijian dan bahan pangan, contoh desain mesin pengering, dan pengering energi surya.
Viskositas dan mekanisme transpor momentum, neraca momentum dan distribusi kecepatan pada aliran laminer, persamaan perubahan momentum, turbulensi, cairan non-Newtonian, konduktivitas termal dan mekanisme transpor energi, persamaan perubahan energi, pindah panas konvektif, pendidihan dan kondensasi, difusivitas massa dan mekanisme transpor masa, persamaan perubahan campuran biner, pindah massa konvektif, pindah massa konvektif antar fase, peralatan pindah massa.
Konsep rancangan sistem termal yang workable dan optimal, analisis rinci penukar panas, identifikasi dan pemodelan kinerja peralatan (komponen) termal, simulasi kondisi mantap dan sifat dinamik sistem termal, optimisasi sistem termal serta aplikasinya dalam pendinginan dan pengeringan
Mata kuliah ini membahas tentang prinsip dan model proses pengeringan, pemilihan alat pengering untuk kebutuhan industri, alat dan mesin pengering untuk bijian dan bahan pangan, contoh desain mesin pengering, dan pengering energi surya.
Penerapan dari prinsip keteknikan pada pengolahan hasil pertanian. Mekanika fluida, pengukuran aliran fluida, pompa dan kipas, reduksi skala, pembersihan, sorting dan grading, penanganan bahan, campuran udara uap, pengeringan, penyimpanan dingin, pengamatan kondisi proses, pencatatan dan pengendalian, analisa biaya
Mempelajari konsep dan teori yang mendasari system basis data (database system) untuk mendukung sistem informasi berbasis computer seperti MIS (Management Information System), CAD/CAM (Computer Aided Design/ Manufacturing), GIS (Geographical Information System), dan AMIS (Agricultural Mechanization Information System). Mempelajari dan menganalisa beberapa model utama basis data seperti relation model, network data model, hierarchical data model, dan object oriented data model. Penguasaan pendekatan teknik dan metoda desain sistem basis data.
Konsep rancangan sistem termal yang workable dan optimal, analisis rinci penukar panas, identifikasi dan pemodelan kinerja peralatan (komponen) termal, simulasi kondisi mantap dan sifat dinamik sistem termal, optimisasi sistem termal serta aplikasinya dalam pendinginan dan pengeringan
Teknik pengukuran mutu bahan pertanian secara nondestruktif menggunakan metoda optik dan ultrasonik serta pengolahan citra; karakteristik optik dan ultrasonik bahan pertanian dan pengembangan aplikasi untuk evaluasi nondestruktif bahan pertanian.
Publikasi ilmiah nasional adalah publikasi yang ditujukan untuk mempublikasikan hasil penelitian atau karya ilmiah di tingkat nasional. Publikasi ilmiah nasional termasuk Prosiding Seminar (International), publikasi yang berisi kumpulan makalah atau artikel hasil presentasi di seminar (International, terindex Scopus). Prosiding seminar (Internmational) sering kali diterbitkan dalam bentuk buku atau jurnal untuk menyebarluaskan hasil penelitian yang disajikan di seminar tersebut.
Penelitian dan Penulisan Tesis merupakan bagian utama dari tugas akhir dalam bentuk pelaksanaan penelitian sesuai dengan rencana yang telah dijabarkan dalam proposal yang telah disetujui oleh komisi pembimbing akademik. Setelah selesai penelitian dilanjutkan dengan penulisan laporan penelitian dalam format tesis sesuai dengan petunjuk yang berlaku di SPs IPB.
Penelitian dan Penulisan Tesis merupakan bagian utama dari tugas akhir dalam bentuk pelaksanaan penelitian sesuai dengan rencana yang telah dijabarkan dalam proposal yang telah disetujui oleh komisi pembimbing akademik. Setelah penelitian dilanjutkan dalam penulisan laporan penelitian dalam format tesis sesuai dengan petunjuk yang berlaku di SPs IPB.