7
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Multimedia
2.1.1 Pengertian Multimedia Menurut Hofstetter (2001, p2), multimedia merupakan penggunaan komputer yang menyajikan dan memadukan unsur teks, grafik / citra, audio (suara), animasi, dan video dengan links dan tools dimana user dapat melakukan navigasi, interaksi, menciptakan objek, dan berkomunikasi.
2.1.2
Komponen Multimedia Multimedia terdiri atas beberapa komponen, yaitu: •
Teks Teks merupakan elemen dasar dari berbagai sistem multimedia. Teks dapat ditemukan dalam bentuk kata-kata, kalimat, atau paragraf yang berguna untuk
menuangkan
ide
atau
mengkomunikasikan
maksud
ataupun
menceritakan fakta kehidupan sehari-hari. Menurut Hofstetter (2001, p16), teks dibagi ke dalam 4 jenis: 1. Printed Text Merupakan teks yang tercetak pada kertas. Agar dapat dibaca oleh komputer multimedia, perlu dibuat perubahan pada teks menjadi bentuk machine-readable. Cara yang paling praktis untuk melakukannya adalah dengan mengetik teks ke dalam word processor atau text editor. Cara
8 yang lebih cepat adalah dengan men-scan teks tersebut. 2. Scanned text Merupakan hasil dari printed text yang telah di-scan oleh scanner. 3. Electronic text Merupakan jenis teks yang dapat dibaca oleh komputer dan dapat dikirimkan secara elektronik melalui jaringan. 4. Hypertext Merupakan jenis teks yang berbeda dengan teks biasa, karena hypertext merupakan jenis teks yang digunakan untuk keperluan navigasi.
• Grafik Grafik adalah elemen multimedia yang dipresentasikan dalam dua dimensi maupun tiga dimensi sebagai media ilustrasi yang memperjelas penyampaian informasi. Grafik terdiri dari dua bentuk dasar, yaitu grafik Bitmap dan grafik Vektor. a. Bitmaps Grafik bitmap disusun sebagai matriks nilai numerik yang merepresentasikan setiap titik-titik atau pixel. Nilai numerik di dalam matriks menunjukkan warna. Grafik bitmap baik untuk menyimpan foto dan gambar-gambar rumit yang membutuhkan rincian halus. Biasanya grafik bitmap mempunyai ukuran yang besar, semakin tinggi resolusinya maka gambar yang dihasilkan semakin halus tetapi ukuran filenya bertambah besar.
9 b. Vector images Grafik vektor disusun dari bentuk-bentuk grafis seperti garis, lingkaran, persegi panjang, elips, segi banyak, dan sebagainya yang ditempatkan secara otomatis dengan koordinat, ukuran, ketebalan sisi, dan pola pengisian pada bidang. Ada 2 keuntungan vektor dibandingkan dengan bitmap, yaitu: dapat diubah ukurannya tanpa merusak kualitas gambar, dan ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan grafik bitmap.
• Suara Suara dibagi menjadi tiga kategori yaitu percakapan (speech), musik dan efek suara (sound effect). Percakapan berupa suara orang berbicara, musik berupa yang dihasilkan dari alat musik baik dalam bentuk akustik maupun dalam bentuk elektronik serta syntheziser, sedangkan efek suara seperti tembakan, halilintar, gelas pecah dan lain-lain.
• Video Video merupakan suatu bentuk animasi yang diambil dari kamera video dan disimpan dalam bentuk file (Andleigh dan Thakrar, 1996, p259). Format file untuk video berbentuk Microsoft Window Audio-Video Interleave (AVI), Motion Pictures Experts Group (MPEG) dan Apple Macintosh Movie (MOV).
• Animasi Dalam multimedia, animasi adalah simulasi gerakan yang dihasilkan dengan penayangan urutan frame ke layar. Menurut Andleigh dan Thakrar (1996, p259), animasi adalah urutan gambar yang bergerak secara bergantian
10 dalam waktu yang sangat cepat sehingga terlihat seolah-olah gambar tersebut bergerak. Animasi ini terbagi dalam dua bagian : a. Computer Based Animation Animasi ini dihasilkan oleh komputer untuk membuat efek-efek visual seperti perubahan posisi, bentuk, warna, struktur suatu objek dan juga perubahan dalam pencahayaan, sudut pandang, orientasi, dan fokus. Animasi ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu animasi dua dimensi dan animasi tiga dimensi. b. Full Motion Video Full Motion Video adalah rekaman dari kamera video yang berupa gambar hidup. Sampai beberapa tahun lalu, full motion video tidak dipakai secara luas karena memerlukan media penyimpanan yang besar dan waktu akses yang dibutuhkan cukup lama, namun saat ini penggunaan full motion video di bidang multimedia mulai meluas.
2.2
Perangkat Ajar Berbasis Komputer atau CAI
2.2.1
Sejarah Perkembangan CAI (Computer Assisted Instruction) Menurut Chamber (1983, p5-6), terdapat banyak istilah yang digunakan dalam penggunaan komputer sebagai alat bantu dalam dunia pendidikan atau pelatihan. Di Amerika Serikat, alat bantu ini dikenal dengan nama CAI (Computer Assisted Instruction), CBI (Computer Based Instruction), dan CBE (Computer Based Education), sedangkan di luar Amerika Serikat seperti Eropa, dan Inggris lebih mengacu ke CAL (Computer Assisted Learning), dan CBT (Computer Based Training).
11 CAI (Computer Assisted Instruction) adalah suatu penggunaan komputer untuk menyediakan isi instruksi pengajaran dalam bentuk Drill dan Practice, Tutorial, dan Simulations. Penelitian CAI (Computer Assisted Instruction) di Amerika Serikat berkisar pada akhir tahun 1950-an dan mulai awal tahun 1960an, proyek CAI (Computer Assisted Instruction) dibiayai oleh IBM (International Business Machine) dan Control Data Coorporation, pemerintah seperti National Science Foundation (NFS), dan Universitas-Universitas lainnya. Pada tahun 1970-an dimulai penelitian CAI (Computer Assisted Instruction) di Canada yang dikembangkan di Lembaga Pendididkan Ontario, Dewan Penelitian Canada, Universitas Concardia, dan Universitas Alberta serta Calgary.
2.2.2
Pengertian Perangkat Ajar Berdasarkan definisi Chamber (1983, p3), perangkat ajar adalah penggunaan komputer untuk menyampaikan suatu materi berupa instruksi dalam bentuk latihan (drill and practice), tutorial, dan simulasi. Drill and practice adalah bentuk umum dari perangkat ajar berulang yang menekankan pada penghafalan yang dilakukan memori. Tutorial adalah penggunaan komputer dalam mode label tinggi yang menggunakan pertanyaan dan jawaban, lebih ditekankan pada pembelajaran melalui dialog seperti pembelajaran tradisional, sedangkan simulasi adalah model perangkat ajar yang digunakan oleh murid untuk ikut berperan dan berinteraksi dengan komputer.
12 2.2.3
Tujuan Perangkat Ajar Salah satu tujuan dari pembuatan perangkat ajar adalah untuk meningkatkan motivasi belajar dan menghemat waktu belajar, sehingga waktu yang ada dapat digunakan secara efektif dan efisien. Menurut Kearsley (1983, p2-16), ada 10 sasaran tujuan yang ingin dicapai melalui perangkat ajar yaitu: 1. Peningkatan Wawasan Perangkat ajar memberikan peningkatan wawasan dengan cara memperbaiki penggunaan atau penyelesaian dari materi pengajaran, peningkatan standarisasi pengajaran atau pemantauan kemampuan pelajar. 2. Penggunaan Kebutuhan Sumber Daya Pelatihan berbasis komputer pada berbagai tempat atau kantor cabang dapat mengurangi kebutuhan fasilitas latihan dan tenaga pengajar yang mahal. 3. Individualisasi Perangkat ajar dapat mengarahkan para pelajar untuk belajar dengan cara yang paling sesuai dengan keinginan mereka masing-masing. 4. Ketepatan Waktu dan Tingginya Tingkat Ketersediaan Masalah yang cukup besar dalam pengajaran adalah penyediaan materi pengajaran pada saat dan tempat yang dibutuhkan seketika, dengan perangkat ajar, masalah tersebut dapat diatasi karena materi pengajaran yang diinginkan dapat langsung diperoleh dengan cepat. 5. Pengurangan Waktu Pelatihan Waktu pelatihan menggunakan perangkat ajar rata-rata hanya membutuhkan 30% dari waktu pelatihan yang dilakukan tanpa perangkat ajar.
13 6. Perbaikan untuk Kerja Kemampuan perangkat ajar untuk menyajikan pelajaran interaktif secara individu memiliki arti bahwa perangkat ajar juga memiliki kemampuan untuk memperbaiki kualitas pelatihan. 7. Kenyamanan Penggunaan Ketika penggunaan sistem komputer semakin meluas, perangkat ajar menjadi suatu alasan yang kuat sebagai fasilitas penolong. 8. Alat Pengubah Cara Belajar Alat-alat yang mengubah batas-batas organisasi secara umum ataupun institusi. Dengan adanya perangkat ajar, mereka dapat belajar di rumah secara individu tanpa harus belajar di lembaga-lembaga pengajaran. 9. Peningkatan Kepuasan Belajar Perangkat ajar mempunyai sisi interaktif sehingga dapat memberikan umpan balik dan jawaban yang memberikan kepuasan sendiri pada para pelajar yang menggunakannya. 10. Mengurangi Waktu Pengembangan Waktu yang diperlukan untuk pengembangan program dan bahan pelatihan dapat dikurangi dengan adanya perangkat ajar.
2.2.4
Komponen-Komponen Perangkat Ajar Menurut Kearsley (1983, p64-65), perangkat ajar terdiri atas 4 komponen dasar yang harus diketahui sebelum melakukan pembuatan dan pengembangan perangkat ajar. Berikut ini adalah komponen-komponen dasar dari perangkat ajar:
14 1. Perangkat Keras (Hardware) Meliputi semua peralatan fisik yang berhubungan dengan perangkat ajar, seperti disk drive, printer, peralatan multimedia, dan sebagainya. 2. Piranti Lunak (Software) Meliputi semua program yang memungkinkan sistem untuk mengoperasikan dan melakukan fungsi-fungsi instruksional. Software dapat dibagi menjadi System Software Application Software dan Courseware. 3. Perangkat ajar (Courseware) Meliputi
program
yang
diperlukan
untuk
melengkapi
presentasi
instruksional. Pada dasarnya courseware juga merupakan piranti lunak, namun dibedakan karena mempunyai aturan khusus untuk menampilkan suatu kurikulum pengajaran tertentu. 4. Tenaga Manusia (Humanware) Meliputi semua orang yang memiliki keahlian khusus yang dibutuhkan dalam mengembangkan, mengoperasikan, memelihara, dan mengevaluasi suatu sistem perangkat ajar.
2.2.5
Jenis-Jenis Perangkat Ajar Berdasarkan penjelasan Gora, (2004, p6-9), perangkat ajar dapat digolongkan menjadi 6 jenis yang sesuai dengan fungsi dan karakteristik masingmasing yaitu: 1. Tutorial Tutorial merupakan jenis perangkat ajar yang sering digunakan. Tutorial menyediakan informasi dan panduan, memastikan pelajar memiliki sebuah
15 kesempatan untuk mengerti instruksi yang ada di dalamnya. Kunci tutorial yang berguna adalah terjadinya interaksi yang timbal balik, isi yang jelas menyediakan sarana untuk latihan dan dapat dipercaya. 2. Simulasi Simulasi digunakan untuk membuat situasi tempat kerja yang sesungguhnya. Keadaan yang mendekati kenyataan merupakan kunci sukses bagi simulasi, tetapi tidak setiap elemen dari sebuah simulasi dapat menjadi realistik. Contoh simulasi seperti flight simulator yang kompleks untuk digunakan oleh pilot. Saat ini banyak dikembangkan menggunakan virtual reality yang memungkinkan pelajar menggunakan kacamata (googles) dan sarung tangan bersensor agar pelajar benar-benar merasa seperti berada dalam lingkungan digital buatan. 3. Electronic Performance Support Systems Electronic Performance Support Systems dibuat untuk memberikan sebuah alat yang dapat membantu seseorang melakukan sebuah tugas ketika mereka memerlukannya. Contohnya adalah pemakaian menu “Help” pada Microsoft Office. 4. Game Instruksional Game dapat memiliki manfaat besar, antara lain lebih mudah dipahami daripada mode instruksi, karena mengurangi tekanan pengajar dan pelajar. Keengganan dalam menggunakan game untuk mengajar berawal karena kurangnya pandangan teori pendidikan.
16 5. Tes, Pemeliharaan Dokumen dan Panduan Penilaian secara otomatis merupakan keunggulan lain yang biasa diterapkan dengan perangkat ajar. Pada perusahaan-perusahaan yang pertama kali mengadopsi inisiatif perangkat ajar, proses tes dan sistem pemeliharaan dokumen seringkali disetujui lebih dahulu daripada program yang mengintegrasikan mode pengajaran ganda. 6. Mengkombinasikan Berbagai Mode Manfaat maksimal bagi pelajar secara tipikal dapat dicapai dengan mengkombinasikan
beberapa
mode
pengajaran
dalam satu
proyek.
Contohnya adalah dengan menggabungkan jenis yang kuat dan sering digunakan, yaitu jenis tutorial untuk mengajarkan konsep dan pengetahuan dasar, lalu menggunakan simulasi untuk memperkuat serta mengaplikasikan pengetahuan yang telah didapat. Selanjutnya, tes atau keterangan dari pemahaman, dan yang terakhir adalah menyediakan sebuah performance support tool untuk membantu ingatan pelajar.
2.2.6
Kategori dan Langkah-langkah Perancangan Perangkat Ajar Perancangan dan pengembangan perangkat ajar dapat dibagi ke dalam 2 kategori penting yang fungsional menurut Kearsley (1983, p108-111), yaitu: 1. Perancangan Layar (Display) Perancangan layar merupakan faktor pertama yang penting untuk dilihat bagi pengguna. Dalam menentukan rancangan layar, ditentukan apakah layar ditampilkan dalam modus teks atau modus grafik. Hal lain yang perlu diperhatikan dalam perancangan layar adalah ukuran dari layar tampilan dan
17 banyaknya informasi yang akan ditampilkan agar user merasa nyaman sehingga dapat meningkatkan perhatian user. 2. Interaksi (interaction) Interaksi terdiri dari 2 aspek penting yaitu: a. Pengendalian (Control) Memungkinkan user mengendalikan perangkat ajar meminta penjelasan jika ada materi yang kurang jelas. b. Tanggapan (Response) Meliputi masukan yang diberikan oleh pengguna dalam mengoperasikan perangkat ajar. Tanggapan ini dapat meliputi tanggapan melalui keyboard, mouse, touch screen, mikrofon, dan lain-lain. Pembuatan perangkat ajar memerlukan langkah-langkah yang terdiri dari tiga fase, antara lain: 1. Fase Konsepsi dan Persiapan Komputer belum digunakan pada fase ini. Fase ini hanya menggunakan alat tulis dan kertas. 2. Fase Realisasi Pada fase ini, komputer telah digunakan dalam kegiatan pembukaan. 3. Fase Eksploitasi Pada fase ini komputer digunakan secara normal untuk mengkaji ulang apa yang telah dicapai untuk mengetahui apakah perangkat ajar telah sesuai dengan tujuan yang diinginkan.
18 2.3
Interaksi Manusia dan Komputer
2.3.1
Pengertian Interaksi Manusia dan Komputer Berdasarkan definisi Dastbaz (2003, p107), interaksi manusia dan komputer adalah peralatan yang digunakan untuk membangun hubungan antara manusia dan mesin. Peralatan ini merespon terhadap aksi-aksi kompleks yang dilakukan oleh manusia dan berguna untuk menggabungkan kinerja antara manusia dan mesin (membangun komunikasi antara manusia dan mesin).
2.3.2
Perancangan Antarmuka Ada delapan aturan emas yang digunakan sebagai pedoman dalam merancang antarmuka menurut Shneiderman (1998, p74), yaitu: 1. Konsistensi Konsistensi yang dimaksud adalah konsistensi dalam aksi-aksi dan situasi tertentu, seperti pada konsistensi warna, menu, layout, fonts, dan sebagainya. 2. Memungkinkan pengguna untuk menggunakan shortcut Pengguna menginginkan pengurangan jumlah interaksi dan mempercepat langkah dari interaksi, yang disebut dengan shortcut ( jalan pintas ). 3. Memberikan umpan balik yang informatif Untuk setiap aksi yang dilakukan oleh pengguna terhadap sistem, sistem harus memberikan umpan balik. Umpan balik atau respon itu juga harus sopan dan jelas. 4. Membuat dialog yang menghasilkan keadaan akhir Dalam merancang komunikasi arus balik dengan pengguna, urutan tindakan harus diatur dengan mengetahui keadaan awal, tengah dan akhir.
19 5. Menangani kesalahan yang sederhana Pada perancangan sistem, sebisa mungkin pengguna harus dicegah pengguna sehingga tidak melakukan kesalahan. Jika user membuat kesalahan, sistem harus dapat mendeteksi dan memberikan instruksi yang sederhana, serta membuat perbaikan. 6. Mengijinkan pembalikan yang mudah Aksi-aksi yang berada di dalam sistem sebisa mungkin dibuat agar dapat dibalikkan (undo). Fitur ini untuk menghilangkan kecemasan dalam menjelajah menu-menu yang tidak biasa / belum dikenal, karena pengguna tahu bahwa kesalahan dapat dibalikkan. 7. Mendukung pusat kendali internal Operator yang berpengalaman menginginkan sistem untuk berjalan sesuai dengan keinginannya, dan memberi respon sesuai dengan aksi yang diberikan olehnya. 8. Mengurangi beban memori jangka pendek Sebisa mungkin diberikan petunjuk yang jelas kepada pengguna, sehingga pengguna tidak perlu terlalu banyak menghafal.
2.4
Perangkat Lunak dan Rekayasa Perangkat Lunak
2.4.1
Pengertian Perangkat Lunak Menurut Pressman (2001, p6), perangkat lunak (software) didefinisikan sebagai berikut: 1. Instruksi-instruksi pada program komputer yang jika dieksekusi akan memberikan fungsi dan hasil yang diinginkan.
20 2. Struktur data yang memungkinkan program dapat melakukan manipulasi terhadap suatu informasi. 3. Dokumen-dokumen yang menjelaskan operasi dan pemakaian suatu program.
2.4.2
Karakteristik Perangkat Lunak Perangkat lunak merupakan elemen sistem yang bersifat lebih ke arah logikal (logical) dibanding fisik (physical). Oleh karena itu, perangkat lunak mempunyai karakteristik yang berbeda dari perangkat keras (hardware). Karakteristik ini menurut Pressman (2001, p6-9) adalah sebagai berikut: 1. Perangkat lunak dikembangkan dan dirancang, bukan diproduksi dalam pengertian klasik. Walaupun terdapat beberapa persamaan dalam pengembangan perangkat lunak dan perangkat keras, namun kedua kegiatan ini sangat berbeda. Keduanya dapat mencapai kualitas tinggi dengan desain yang baik, namun pembuatan perangkat keras dapat menimbulkan masalah kualitas yang tidak terdapat (atau mudah diperbaiki) pada perangkat lunak. Biaya perangkat lunak berpusat pada perancangan, yang berarti proyek perangkat lunak tidak dapat ditangani seperti menangani proyek manufaktur. 2. Perangkat lunak tidak habis dipakai Resiko kerusakan pada perangkat keras sangat tinggi karena dapat timbul banyak masalah, misalnya karena adanya getaran, suhu tidak sesuai, cara pemakaian yang salah, dan lain sebagainya. Ketika rusak, perangkat keras harus diganti. Berbeda dengan perangkat lunak, karena pada dasarnya perangkat lunak tidak pernah rusak, tetapi kualitasnya dapat menurun.
21 3. Walaupun industri kebanyakan mengarah pada perakitan berbasiskan komponen, perangkat lunak tetap dibuat menurut pesanan. Perangkat lunak dibuat tidak berdasarkan perakitan komponen yang sudah ada. Tidak seperti perangkat keras yang dibuat berdasarkan perakitan komponen-komponen yang sudah ada, karena pada perangkat lunak hal ini tidak dapat dilakukan.
2.4.3
Pengertian Rekayasa Perangkat Lunak Menurut Pressman (2001, p20-21), rekayasa perangkat lunak adalah penetapan dan penggunaan prinsip-prinsip rekayasa untuk mendapatkan perangkat lunak secara ekonomis, yang terpercaya, dan dapat bekerja secara efisien pada mesin (komputer). Rekayasa perangkat lunak tersusun atas sekumpulan langkah-langkah yang menggabungkan proses, metode, dan alat-alat. 1. Proses Proses
merupakan
perekat
yang
menyatukan
layer
teknologi
dan
memungkinkan pengembangkan perangkat lunak secara rasional dan tepat waktu. 2. Metode Menyediakan cara teknis dalam membangun perangkat lunak, yang terdiri dari analisis, perancangan, pembuatan program, testing dan dukungan (support).
22 3. Alat Menyediakan dukungan otomatis atau semi otomatis terhadap proses-proses dan metode-metode. Saat alat-alat diintegrasikan sehingga informasi yang diciptakan pada suatu alat dapat digunakan oleh orang lain, maka sebuah sistem yang mendukung pengembangan perangkat lunak disebut dengan Computer Aided Software Engineering (CASE) telah dibangun.
2.4.4
Waterfall Model Dalam pengembangan perangkat lunak yang baik dan berkualitas, salah satu metode daur hidup rekayasa perangkat lunak yang dikenal adalah metode air terjun (waterfall). Model ini disebut juga linear sequential model. Model rekayasa ini memberikan pendekatan-pendekatan yang sistematik dan sekuensial dalam pengembangan perangkat lunak. Menurut Pressman (2001, p28-29), tahapan dalam pengembangan linear sequential model adalah sebagai berikut: 1. Rekayasa sistem (system engineering) Rekayasa ini dimulai dari analisis kebutuhan-kebutuhan perangkat lunak. Analisis ini penting untuk dikerjakan karena akan menentukan konektivitas antara hardware, user, dan database. 2. Analisa kebutuhan perangkat lunak (software requirement analysis) Hasil dari pengumpulan kebutuhan-kebutuhan software yang telah dilakukan akan difokuskan secara khusus pada software. Untuk membangun suatu software yang sesuai dengan permintaan user, software engineer harus
23 mengetahui fungsi-fungsi yang dibutuhkan user interface dan kebutuhan software untuk didokumentasikan dan dibahas bersama dengan customer. 3. Perancangan (design) Meliputi beberapa proses yang difokuskan pada empat atribut program, yaitu perancangan struktur data, perancangan arsitektur perangkat lunak, perancangan perincian prosedur dan perancangan karakteristik dari antarmuka. 4. Pengkodean (coding) Setelah
dilakukan
perancangan,
maka
selanjutnya
dilakukan
tahap
pengkodean. Coding dilakukan untuk menerjemahkan perancangan yang telah dibuat ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh mesin. 5. Pengujian (testing) Setelah program selesai dibuat, maka akan dilakukan testing yang difokuskan pada: a. Logical internal of the software Pengetesan terhadap statement-statement. b. Functional external Pengetesan dilakukan untuk menemukan error pada program. Pada pengetesan ini, input yang diberikan harus mendapatkan output yang sesuai dengan yang diharapkan. 6. Pemeliharaan (maintenance) Oleh karena kebutuhan pemakai selalu meningkat, maka perangkat lunak yang telah selesai perlu dipelihara agar dapat mengantisipasi kebutuhan pemakai terhadap fungsi-fungsi baru yang berasal dari luar atau perubahan-
24 perubahan pada sistem yang dapat timbul karena munculnya sistem operasi baru, perangkat keras baru, dan sebagainya. Pemeliharaan perangkat lunak menawarkan setiap langkah daur hidup yang terdahulu, sehingga untuk melakukan perbaikan tidak perlu merancang perangkat lunak yang baru.
Gambar 2.1 Waterfall Model
2.4.5
State Transition Diagram (STD) State Transition Diagram adalah sebuah model diagram yang menggambarkan bagaimana suatu state dihubungkan dengan state yang lain pada satu waktu. State Transition Diagram menunjukkan bagaimana sistem bekerja sebagai akibat dari kejadian eksternal. Untuk melakukan hal itu, STD menampilkan model yang bermacam-macam dari tindakan sebuah sistem dan dibuat dari state ke state. (Pressman, 2001, p302).
25 Komponen dasar dari state transition diagram adalah: 1.
: menyatakan state atau kondisi dari suatu sistem. State terdiri dari dua macam, yaitu status awal (initial state) dan status akhir (final state). Final state dapat terdiri atas beberapa state, tetapi initial state tidak boleh lebih dari satu.
2.
: menyatakan
perubahan
kondisi
dalam
sebuah
sistem.
Digambarkan untuk menghubungkan keadaan sistem yang berkaitan. 3. Kondisi dan aksi Kondisi : menyatakan suatu kejadian pada lingkungan eksternal yang dapat dideteksi oleh sistem. Misalnya: suatu sinyal atau data. Aksi : menyatakan sesuatu yang dilakukan oleh sistem apabila terjadi perubahan state atau merupakan suatu reaksi terhadap kondisi. Aksi akan menghasilkan output, message display pada monitor dan menghasilkan kalkulasi.
2.5
Sistem Basis Data Basis data (database) adalah sekumpulan koleksi yang dapat dibagi dari data yang terhubung secara logikal, dimana deskripsi dari data ini dirancang untuk mempertemukan kebutuhan informasi dari sebuah organisasi (Connolly, 2002, p14). Dalam pembuatan sistem perangkat ajar ini, database dibuat untuk memenuhi kebutuhan aplikasi. Pengguna memerlukan suatu software yang dinamakan Database Management System (DBMS). DBMS adalah sebuah sistem software yang
26 memungkinkan pengguna untuk mendefinisikan, menciptakan, menjaga, dan mengatur akses ke basis data (Connolly, 2002, p16).
2.5.1
Komponen Sistem Basis Data Terdapat lima komponen utama dari DBMS, yaitu (Connolly, 2002, p1820): 1. Perangkat keras (Hardware) Sistem basis data dan aplikasinya memerlukan perangkat keras untuk dapat berjalan. Kebutuhan akan perangkat keras tertentu tergantung dari permintaan perusahaan dan kegunaan sistem basis data itu sendiri. 2. Perangkat lunak (Software) Komponen perangkat lunak termasuk dalam sistem basis data itu sendiri dan program aplikasi, serta bersamaan dengan sistem operasi, termasuk juga perangkat lunak jaringan (network) jika sistem basis data digunakan dalam jaringan. 3. Data Mungkin komponen terpenting dari sistem basis data, tentu saja dari sudut pandang
pemakai,
adalah
data.
Data
berperan
sebagai
jembatan
(penghubung) antara komponen mesin dan komponen manusia. Struktur dari basis data disebut schema. Schema terdiri dari beberapa file atau table. Table terdiri dari beberapa field atau attribute. 4. Prosedur Prosedur
mengacu
pada
instruksi-instruksi
dan
aturan-aturan
yang
memerintah perancangan dan penggunaan dari basis data. Pemakai sistem
27 dan para staf yang mengelola basis data memerlukan prosedur yang terdokumentasi tentang bagaimana menggunakan atau menjalankan sistem tersebut. 5. Orang (People) Ada empat tipe orang yang terlibat atau berperan dalam sistem basis data, yaitu: a. Administrator data dan basis data Administrator data adalah orang yang bertanggung jawab atas manajemen
sumber
data,
termasuk
perencanaan
basis
data,
pengembangan dan perawatan dari standar, kebijakan dan prosedur, dan perancangan konseptual / logikal dari basis data. Administrator basis data adalah orang yang bertanggung jawab atas realisasi fisik dari basis data, termasuk perancangan fisik basis data dan implementasi, mengawasi keamanan dan integritas, perawatan sistem operasional, dan memastikan kepuasan pemakai terhadap performa aplikasi tersebut. Peran dari administrator basis data lebih berorientasi kepada halhal teknik daripada peran administrator data. b. Perancang basis data Perancang basis data dibagi menjadi dua, yaitu perancang basis data logikal dan perancang basis data fisikal. Perancang basis data logikal memperhatikan dan mengidentifikasi data, hubungan antar data, serta kendala-kendala data yang akan disimpan, sedangkan perancang basis data fisikal menentukan bagaimana
28 perancangan basis data logikal dapat direalisasikan secara fisikal. c. Pengembang aplikasi Program aplikasi yang menyediakan fungsi-fungsi berdasarkan permintaan bagi pemakai harus diimplementasikan. Hal ini merupakan tanggung jawab dari pengembang aplikasi. d. Pemakai (End user) Pemakai adalah klien dari basis data, yang telah dirancang dan diimplementasikan, dan telah dirancang untuk menyediakan informasi yang dibutuhkan.
2.5.2
Entity Relationship Diagram (ERD) Menurut Boockholdt (1999, p102), ERD adalah sebuah metodologi untuk mendokumentasikan database untuk mengilustrasikan hubungan antar entity di dalam database. Relationship dalam ERD dibagi tiga, yaitu: 1. One to one : sebuah entity di A hanya berhubungan dengan satu entity di B dan sebaliknya. 2. One to many : sebuah entity di A berhubungan dengan 0 sampai banyak entity di B, dan entity di B hanya berhubungan dengan satu entity di A. 3. Many to many : entity di A berhubungan dengan 0 sampai banyak entity di B, dan entity di B berhubungan dengan 0 sampai banyak entity di A.
2.6
Teori singkat vertebrata
2.6.1
Pisces
29 2.6.1.1 Gerak pada ikan (pisces) Gerak pada ikan melibatkan rangka dan otot ikan. Rangka ikan umumnya berbentuk streamline untuk memudahkan pergerakan ikan di dalam air. Rangka ikan tersusun atas empat kelompok tulang yaitu : tulang tengkorak, tulang badan, tulang anggota gerak, tulang ekor. Tulang anggota gerak berkembang menjadi sirip. Sirip digunakan untuk berenang dan memberikan keseimbangan ketika berenang. Ikan bergerak dengan cara menggoyang – goyangkan ekor dari satu sisi ke sisi yang lain. Ekor menyapu air sehingga ikan dapat bergerak maju. Adanya sirip ekor membantu ikan bergerak lebih cepat. Gerakan ekor ikan disebabkan oleh kontraksi otot yang terdapat pada kedua sisi tubuh ikan. Agar tidak berguling ketika bergerak, sirip – sirip ikan membantu tubuh ikan agar tetap stabil.
2.6.1.2 Sistem pencernaan pada ikan Salah satu contoh ikan adalah ikan mas (Cyprinus carpio). Saluran pencernaan ikan mas terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung, usus, dan anus. Kelenjar penceranaan terdiri dari hati dan pankreas. Di dalam rongga mulut ikan terdapat gigi – gigi dan lidah. Ikan mas tidak memiliki kelenjar ludah, tetapi memiliki kelenjar lendir yang berguna untuk membantu menelan makanan. Pada proses pencernaanm makanan dari rongga mulut masuk ke kerongkongan dan selanjutnya ke lambung. Dari lambung, makanan masuk ke usu. Di usus bermuara cairan empedu yang membantu proses pencernaan. Di usus halus, sari – sari makanan yang tidak diserap dikeluarkan melalui anus.
30
2.6.1.3 Sistem pernafasan pada ikan Alat pernafasan ikan adalah insang. Untuk pernafasannya, ikan mengambil oksigen yang terlarut dalam air. Ikan digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu ikan yang memiliki tutup insang dan ikan yang tidak memiliki tutup insang. Mekanisme pernafasan ikan yang memiliki tutup insang adalah sebagai berikut. Pada fase inspirasi, air dimasukkan ke dalam rongga mulut. Rongga mulut akan membesar. Membesarnya rongga mulut disebabkan oleh fase ekpirasi, setelah air masuk rongga mulut, celah mulut tertutup. Tutup insang kembali ke sampung sehingga celah insang terbuka. Terbukanya celah insang menyebabkan air keluar. Air yang keluar melalui celah – celah insang akan menyentuh lembaran – lembaran insang. Lembaran insang banyak mengandung kapiler darah, sehingga di bagian inilah terjadi pertukaran gas, yaitu darah mengikat oksigen dan melepaskan karbon dioksida.
2.6.1.4 Sistem peredaran darah pada ikan Alat peredaran darah ikan terdiri dari jantung, pembuluh nadi ventral, pembuluh nadi dorsal, dan kapiler. Jantung ikan terdiri dari dua ruang, yaitu serambi, dan bilik. Jantung ikan memiliki sinus venosus. Fungsinya untuk menerima darah kaya karbondioksida dari seluruh tubuh. Darah ikan berfungsi mengangkut sari – sari makanan, oksigen, dan karbondioksida. Sistem peredaran darah ikan merupakan sistem peredaran darah tunggal tertutup. Disebut demikian karena darah hanya satu kali masuk ke
31 jantung dalam satu kali peredaran dan darah selalu berada di dalam pembuluh darah.
2.6.2
Amphibi
2.6.2.1 Gerak pada amfibi Contoh
amfibi
adalah
katak.
Katak
memiliki
rangka
dalam
(endoskeleton). Rangka katak tersusun dari tiga kelompok tulang yaitu : tulang tengkorak, tulang badan, tulang anggota gerak. Katak merupakan pelompat yang baik karena tungkai belakang panjang dan memiliki otot yang sangat kuat. Katak juga memiliki selaput renang di tungkainya sehingga bisa berenang. Selaput ini memberikan tekanan yang kuat melawan air sehingga terjadilah gerakan di air.
2.6.2.2 Sistem pencernaan pada amfibi Salah satu contoh amfibi adalah katak. Saluran penceranaan katak terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung, usus, dan kloaka. Kelenjar pencernaan terdiri dari hati dan pankreas. Hati menghasilkan empedu. Di dalam rongga mulut katak terdapat gigi dan lidah. Katak memiliki lidah yang ujungnya bepangkal di rahang bawah. Lidah katak dapat dijulurkan ke laur untuk menangkap mangsa, yaitu serangga. Di dalam rongga mulut juga terdapat kelenjar ludah yang menghasilkan ludah. Ludah berfungsi untuk mempermudah menelan makanan. Pada proses pencernaan, makanan dari rongga mulut masuk ke kerongkongan kemudian ke lambung. Di dalam lambung makanan dicerna. Selanjutnya, makanan masuk ke usus halus dan mengalami pencernaan kimiawi
32 dengan bantuan enzim pencernaan yang berasal dari hati dan pankreas. Di usus halus, sari – sari makanan diserap. Sisa – sisa makanan yang tidak diserap akan dikeluarkan melalui kloaka.
2.6.2.3 Sistem pernafasan pada amfibi Contoh amfibi adalah katak. Dalam daur hidupnya, katak mengalami metamorfosis. Metamorfosis yaitu perubahan bentuk dari telur, berudu (kecebong), sampai katak dewasa. Berudu hidup di air dan bernafas dengan insang. Katak hidup di darat dan bernafas dengan paru – paru.
2.6.2.4 Sistem peredaran darah pada amfibi Contoh amfibi yaitu katak. Alat peredaran darah katak terdiri dari jantung dan pembuluh darah. Jantung katak terdiri dari tiga ruang, yaitu serambi kiri, serambi kanan, dan bilik. Katak memiliki sinus venosus. Fungsinya untuk menerima darah kaya karbondioksida dari seluruh tubuh. Sistem peredaran darah katak merupakan sistem peredaran darah ganda tertutup. Disebut demikian karena darah melewati jantung dua kali dan beredar dalam pembuluh darah.
2.6.3
Reptilia
2.6.3.1 Gerak pada reptil Contoh reptil adalah buaya dan ular. Reptil memiliki rangka dalam. Rangka ular tersusun dari tulang tengkorak, tulang badan, dan tulang ekor. Tulang badan ular terdiri dari ruas – ruas tulang belakang yang jumlahnya paling
33 sedikit seratus ruas. Hal ini memudahkan ular bergerak. Tulang rusuk ular tidak melekat pada tulang dada dan tulang belakang seperti manusia. Akan tetapi, dihubungkan ke tulang belakang dengan otot yang elastis. Hal ini memungkinkan ular untuk mengembangkan rongga dadanya, misalnya pada saat menelan mangsa yang besar. Reptil yang memiliki tungkai bergerak dengan tungkainya, misalnya buaya. Akan tetapi ular tidak memiliki tungkai. Ular bergerak dengan merayap. Caranya adalah dengan membentuk tubuhnya berkelok – kelok mengelilingi batu atau benda – benda di tanah. Selanjutnya, tubuh ular menekan batu – batuan atau tanah dan menyebabkan ular dapat bergerak maju ke samping.
2.6.3.2 Sistem pencernaan pada reptil Salah satu contoh reptil adalah buaya. Saluran pencernaan terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung , usus, dan kloaka. Kelenjar penceranaan terdiri dari hati dan pankreas. Hati menghasilkan empedu. Di dalam mulut buaya terdapat lidah dan kelenjar ludah. Kelenjar ludah menghasilkan lendir yang berfungsi untuk mempermudah menelan makanan. Pada proses pencernaan, makanan dari mulut menuju kerongkongan dan selanjutnya ke lambung. Dari lambung, makanan menuju usus. Di usus, bermuara dua salauran kelenjar pencernaan, yaitu hati dan pankreas. Di usus terjadi pencernaan kimiawi oleh enzim – enzim pencernaan dan terjadi proses penyerapan sari – sari makanan. Sisa – sisa makanan yang tidak diserap akan dikeluarkan melalui kloaka.
2.6.3.3 Sistem pernafasan pada reptil
34 Reptil bernafas dengan paru – paru. Udara masuk dari lubang hidung ke trakea, selanjutnya menuju paru – paru. Darah mengikat oksigen dan melepaskan karbondioksida. Karbondioksida bersama uap air dikeluarkan dari paru – paru. Sementara itu, oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh jaringan tubuh.
2.6.3.4 Sistem peredaran darah pada reptil Alat peredaran darah reptil terdiri dari jantung dan pembuluh darah. Kelompok kura – kura, ular, dan kadal memiliki jantung yang terdiri dari empat ruang. Di antara dua serambi dipisahkan oleh sekat. Tetapi di antara dua bilik dipisahkan oleh sekat yang tidak sempurna. Oleh karena itu, darah di bilik kiri dan bilik kanan masih bercampur.
2.6.4
Aves
2.6.4.1 Gerak pada burung (aves) Burung memiliki rangka dalam. Burung dapat terbang dengan cara mengepakkan sayap. Gerakan sayap dikendalikan oleh otot – otot terbang yang sangat kuat. Otot – otot tersebut melekat pada tulang dada. Burung memiliki dua otot terbang. Ketika salah satu otot menarik sayap ke arah bawah otot yang lain menarik sayap ke arah atas. Pada saat burung mengepakkan sayap, bulu – bulu akan menutup ketika sayap turun dan akan membuka ketika sayap terangkat. Dengan cara ini, burung mendapatkan kekuatan angkat ketika sayapnya turun, tetapi tidak tertarik ke bawah ketika sayapnya naik. Burung memiliki bentuk tubuh yang langsing dan ringan untuk
35 membantunya terbang. Untuk membuat tubuhnya ringan, burung memiliki kantung udara di dalam tubuhnya dan tulang – tulangnya berongga. Bulu ekor sangat berperan dalam mempertahankan keseimbangan.
2.6.4.2 Sistem pencernaan pada burung Saluran
pencernaan
burung
terdiri
dari
paruh,
rongga
mulut,
kerongkongan, tembolok, lambung kelenjar, lambung pengunyah, usus halus, usus besar, dan kloaka. Di dalam rongga mulut burung tidak terdapat gigi sehingga makanan tidak dikunyah dan langsung masuk menuju kerongkongan. Tembolok merupakan pelebaran ujung bawah kerongkongan. Tembolok berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan sementara. Lambung kelenjar memiliki dinding otot yang tipis dan mengandung banyak kelenjar pencernaan. Kelenjar pencernaan untuk mencerna makanan secara kimiawi. Lambung pengunyah (lambung otot atau empedal) sering pula disebut ampela. Kontraksi otot lambung pengunyah ini mencerna makanan secara mekanik. Di dalam lambung pengunyah burung pemakan biji – bijian, sering terdapat batu – batu kecil atau pasir yang sengaja ditelan untuk membantu proses pencernaan. Dari lambung, makanan hasil pencernaan menuju usus halus. Di dalam usus halus terjadi pencernaan kimiawi oleh enzim – enzim pencernaan yang dihasilkan oleh pankreas, dan empedu yang dihasilkan oleh hati. Sari – sari makanan hasil pencernaan diserap oleh pembuluh – pembuluh darah di usus halus. Selanjutnya, sari – sari makanan diedarkan ke seluruh tubuh oleh darah. Sisa – sisa makanan yang tidak diserap akan masuk ke usus besar menjadi feses
36 (kotoran). Feses akan menuju rektum dan dikeluarkan melalui kloaka. Kloaka merupakan muara tiga saluran, yaitu saluran pencernaan, saluran urin, dan saluaran kelamin (saluran perkembangbiakan).
2.6.4.3 Sistem pernafasan pada burung Burung bernafas dengan paru – paru. Burung memiliki alat bantuan pernafasan berupa pundi – pundi udara (sakus pneumatikus). Alat pernafasan burung terdiri dari lubang hidung, laring, trakea, bronkus, paru – paru, dan pundi – pundi udara. Pernafasan burung pada saat terbang berbeda dengan pernafasan saat istirahat (tidak termasuk terbang). Pernafasan burung saat istirahat adalah sebagai berikut. Pada saat rongga dada membesar, menyebabkan paru – paru mengembang sehingga udara dari luar masuk ke paru – paru melalui alat pernafasan. Udara dari luar yang masuk ke pundi – pundi udara berfungsi sebagai oksigen cadangan. Pada saat ekspirasi, rongga dada mengecil kembali. Mengecilnya rongga dada menyebabkan paru – paru juga mengecil. Akibatnya, oksigen di dalam pundi – pundi udara dikeluarkan melalui paru – paru. Oksigen akan diikat oleh darah dalam pembuluh kapiler paru – paru. Jadi, pengikatan oksigen berlangsung pada saat inspirasi maupun ekspirasi. Ketika terbang dan mengepakkan sayapnya, burung tidak menghirup udara melalui hidung. Hal ini disebabakan tulang – tulang dada dan tulang – tulang rusuk merupakan pangkal pelekatan dari otot – otot yang berfungsi untuk terbang. Inspirasi dan ekspirasi tidak dilakukan dengan paru – paru seperti ketika istirahat. Inspirasi dan ekspirasi pada saat burung terbang dilakukan oleh - pundi
37 – pundi udara. Dengan demikian, selama terbang burung dapat memenuhi kebutuhan oksigennya. Pada waktu – waktu tertentu burung melayang tanpa mengepakkan sayapnya. Saat itu burung akan menghirup udara melalui hidung dan mengisi kembali pundi – pundi udaranya.
2.6.4.4 Sistem peredaran darah pada burung Sistem peredaran darah burung hampir sama dengan sistem peredaran darah mamalia. Alat peredaran darah burung terdiri dari jantung dan pembuluh darah. Jantung burung terdiri dari empat ruang, yaitu serambi kiri, serambi kanan, bilik kiri, dan bilik kanan. Di antara kedua serambi dan kedua bilik terdapat sekat yang sempurna. Oleh karena itu, di dalam jantung tidak terjadi pencampuran darah. Sistem peredaran darah pada burung merupakan sistem peredaran darah ganda tertutup.
2.6.5
Mamalia
2.6.5.1 Gerak pada mamalia Contoh dari mamalia adalah kuda. Kuda memiliki rangka dalam menyokong tubuhnya. Seperti halnya manusia, alat gerak kuda adalah tulang – tulang yang dibantu otot – otot. Pada saat berjalan dan berlari, kaki belakang kuda menekan melawan tanah dan tubuh bergerak ke depan. Dalam mengamati gerakan kuda, paling tepat dimulai dari kaki belakang karena dari kaki belakang inilah kekuatan terbentuk.
38 2.6.5.2 Sistem pencernaan pada mamalia Salah satu contoh mamalia adalah hewan memamah biak, misalnya kambing. Saluran pencernaan mamalia terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Perbedaan antara sistem pencernaan hewan memamah biak dengan manusia terutama pada susunan dan fungsi gigi serta lambung. Hewan memamah biak memiliki gigi seri dan gigi geraham. Hewan memamah biak memiliki lambung besar yang berfungsi untuk menyimpan makanan sementara. Lambung tersebut terbagi menjadi empat, yaitu perut besar (retum), perut jala (retikulum), perut kitab (omasum), dan perut asam (abomasum). Pada proses pencernaan, makanan dari mulut akan masuk ke kerongkongan. Dari kerongkongan, makanan masuk ke perut besar dan perut jala. Di dalam perut besar dan perut jala, makanan dicampur sehingga terjadi proses fermentasi selulosa oleh adanya enzim selulase. Enzim selulase dihasilkan oleh bakteri dan jenis protozoa tertentu yang terdapat di dalam lambung hewan tersebut. Makanan yang belum dikunyah dengan sempurna atau masih kasar akan dimuntahkan kembali ke dalam mulut untuk dikunyah kedua kalinya. Selanjutnya makanan masuk melalui perut besar, perut jala, dan seterusnya masuk ke perut kitab. Di dalam perut kitab, makanan dicerna secara mekanik. Selanjutnya, makanan masuk ke perut masam. Di dalam perut masam dihasilkan asam dan enzim pencernaan. Pencernaan di perut masam menghasilkan bentuk makanan seperti bubur yang disebut kim. Kim selanjutnya masuk ke usus halus. Di usus halus terjadi penyerapan zat – zat makanan. Sisa – sisa makanan menuju
39 usus besar untuk dikeluarkan melalui anus sebagai feses.
2.6.5.3 Sistem pernafasan pada mamalia Mamalia, baik yang hidup di darat maupun di air bernafas dengan paru – paru. Sistem pernafasan pada hewan mamalia tidak jauh berbeda dengan manusia. Alat pernafasan mamalia terdiri dari hidung, trakea, bronkus, dan paru – paru.
2.6.5.4 Sistem peredaran darah pada mamalia Sistem peredaran darah mamalia umumnya sama seperti manusia. Peredaran darah mamalia paling kompleks dan sempurna dibandingkan hewan lain. Alat peredaran darahnya terdiri dari jantung, dan pembuluh darah. Jantung mamalia terdiri dari empat ruang, yaitu serambi kiri, serambi kanan, bilik kiri, dan bilik kanan. Keempat ruang jantung tersebut dibatasi oleh sekat yang sempurna. Sistem peredaran darah mamalia merupakan sistem peredaran darah ganda tertutup.
