Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014 Yogyakarta, 15 November 2014
ISSN: 1979-911X
PENGEMBANGAN MODEL LABORATORIUM VIRTUAL SEBAGAI SOLUSI KETERBATASAN SUMBER DAYA PEMBELAJARAN Rr. Yuliana Rachmawati Kusumaningsih1, Catur Iswahyudi2, Erma Susanti3 1,2,3
Jurusan Teknik Informatika IST AKPRIND Yogyakarta 1
[email protected],
[email protected]
ABSTRACT Laboratory is one of the cutting edge of educational process in college. Practicum is the process of formation of student competence sizable donation capability competency of students. Development laboratory in accordance with the progress of science requires some facilities that should be adjusted. The issue of resource often became an obstacle in the way of education management in the laboratory. A student get maximum facilities in practice to be done in the learning process, but often lack the resources to make the students to take turns, laboratory experiments with limited time on office hours, and often inadequate amount of resources by the number of students. However funding is a significant barrier and quite expensive when associated with the manufacture of laboratory. The obstacles that must be handled in a management college education is primarily concerned with how the resource is limited but students get adequate facilities even better in the learning process. The challenges that must be described and sought the best solution to the educational process. One of the solutions that can be pursued is utilizing the Internet as a media lab that cheap, with the ease of its online system. Development of a virtual laboratory in this study is a solution to overcome the limitations of the university. Keywords: Laboratory, Virtual, resource / resource PENDAHULUAN Laboratorium sebagai tempat praktikum mahasiswa merupakan ujung tombak dalam meningkatkan kompetensi yang dimiliki mahasiswa. Pengelolaan pendidikan terutama kaitannya dengan laboratorium identik dengan persoalan-persoalan yang seringkali cukup pelik. Permasalahan sumber daya seringkali menjadi kendala dalam pengelolaan jalannya pendidikan di laboratorium. Idealnya seorang mahasiswa mendapatkan fasilitas yang maksimal dalam praktek yang harus dilakukan dalam proses belajar, namun seringkali terbatasnya sumberdaya menjadikan mahasiswa harus bergantian praktikum di laboratorium dengan waktu yang terbatas pada jam kerja kantor. Bahkan seringkali jumlah sumberdaya tidak sebanding dengan jumlah mahasiswa. Bagaimanapun juga dana merupakan hambatan yang cukup signifikan dan cukup mahal bila dikaitkan dengan pembuatan laboratorium. Hambatan-hambatan itulah yang harus disiasati perguruan tinggi dalam pengelolaan pendidikan terkait dengan sumberdaya yang terbatas namun mahasiswa tetap mendapatkan fasilitas yang memadai bahkan lebih baik dalam proses pembelajaran. Salah satu solusi yang bisa diupayakan adalah memanfaatkan internet sebagai media praktikum yang murah, dengan kemudahan sistem onlinenya. Infrastruktur laboratorium merupakan bagian yang sering menjadi hambatan utama. Pengadaan suatu infrastruktur tidak hanya masalah biaya dan waktu tetapi juga kelanjutan pengelolaan yang cukup kompleks, terutama bagi perguruan tinggi dengan sumberdaya (lahan, pekerja, dana dan waktu) yang terbatas. Beberapa hal lain yang dipandang menjadi permasalahan dalam pengelolaan laboratorium antara lain seperti (1) Sumber Daya Laboratorium: meliputi peralatan praktikum, pekerja/teknisi laboratorium, dosen pembimbing, asisten praktikum, tempat praktikum, (2) Manajemen Laboratorium: Bagaimana pengelolaan waktu praktikum menjadi mudah, baik dari sisi pengelola maupun dari sisi pengguna laboratorium (mahasiswa). Bagaimana mahasiswa lebih maksimal menggunakan jam praktikum, (3) Biaya Praktikum : Bagaimana menekan biaya praktikum menjadi minimal, mengingat harga bahan praktikum yang terus mengalami kenaikan, tentunya dengan tidak mengurangi kualitas hasil praktikan, serta (4) Peningkatan mutu/kompetensi mahasiswa dengan sumber daya terbatas di laboratorium (Muchlas, 2012). Ide penelitian ini adalah memodelkan suatu rekayasa perangkat lunak untuk pengembangan laboratorium virtual sebagai solusi dari keterbatasan sumberdaya pembelajaran (lahan, pekerja, dana, waktu) yang terbatas. Masalah yang dibahas dalam penelitian ini antara lain: (1) Konten/isi laboratorium virtual berbasis online, (2) Pengelolaan Manajemen Laboratorium Virtual, dan (3) Pembelajaran praktikan secara online. Penelitian ini akan menghasilkan model pembelajaran praktikum secara virtual untuk memberikan solusi terutama kepada pengelolaan laboratorium di Perguruan Tinggi. Penelitian ini akan memberikan manfaat terutama kepada pengelola Perguruan Tinggi dalam mengatasi keterbatasan sumberdaya, untuk peningkatan proses pendidikan khususnya di laboratorium. Bagi mahasiswa/pengguna pengembangan sistem akan mempunyai beberapa kemudahan seperti waktu dan tempat praktikum yang lebih fleksibel, tanpa mengurangi esensi praktikum dalam kompetensi yang diperoleh mahasiswa.
A-301
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014 Yogyakarta, 15 November 2014
ISSN: 1979-911X
Beberapa penelitian tentang laboratorium virtual yang ada sebelumnya sebagai kajian pengembangan laboratorium virtual dapat dilihat dari beberapa referensi berikut. Laboratorium virtual atau bisa disebut dengan istilah Virtual Labs adalah serangkaian alat-alat laboratorium yang berbentuk perangkat lunak (software) komputer berbasis multimedia interaktif, yang dioperasikan dengan komputer dan dapat mensimulasikan kegiatan di laboratorium seakan-akan pengguna berada pada laboratorium sebenarnya. Laboratorium virtual potensial untuk memberikan peningkatan secara signifikan dan pengalaman belajar yang lebih efektif. Pengembangan laboratorium virtual ini diharapkan dapat menyelesaikan permasalahan belajar yang dialami oleh peserta didik dan mengatasi permasalahan biaya dalam pengadaan alat dan bahan yang digunakan untuk melakukan kegiatan praktikum bagi sekolah-sekolah yang kurang mampu. Melalui pembelajaran multimedia dalam bentuk laboratorium virtual, secara umum manfaat yang dapat diperoleh adalah proses pembelajaran menjadi lebih menarik, lebih interaktif, jumlah waktu mengajar dapat dikurangi, kualitas belajar dapat ditingkatkan dan proses belajar mengajar dapat dilakukan di mana saja dan kapan saja. Selain itu, melalui laboratorium virtual, bisa dilakukan penghematan biaya riset, serta riset-riset yang dahulu tidak mungkin dilakukan, karena keterbatasan pengkondisian sistem, saat ini telah bisa dilakukan (Reismeiyanto, 2008). Menurut Farreira (2010), beberapa manfaat yang dapat diperoleh dengan menggunakan laboratorium virtual online adalah (1) Mengurangi keterbatasan waktu, jika tidak ada cukup waktu untuk mengajari seluruh peserta didik di dalam lab hingga mereka paham, (2) Mengurangi hambatan geografis, jika terdapat siswa atau mahasiswa yang berlokasi jauh dari pusat pembelajaran (kampus), (3) Ekonomis, tidak membutuhkan bangunan lab, alat-alat dan bahan-bahan seperti pada laboratorium konvensional, (4) Meningkatkan kualitas eksperimen, karena memungkinkan untuk diulang untuk memperjelas keraguan dalam pengukuran di lab, (5) Meningkatkan efektivitas pembelajaran, karena siswa atau mahasiswa akan semakin lama menghabiskan waktunya dalam lab virtual tersebut berulang-ulang, dan (6) Meningkatkan keamanan dan keselamatan, karena tidak berinteraksi dengan alat dan bahan kimia yang nyata. Kelemahan dalam pemanfaatan Laboratorium Virtual online adalah (1) Peserta didik harus online (terkoneksi internet) untuk menjalankan simulasi suatu praktikum, (2) Keterbatasan pengetahuan mengenai tata cara pelaksanaan praktikum online, karena kebanyakan penyedia layanan Virtual Labs menggunakan bahasa Inggris sebagai bahasa pengantar, (3) Kurangnya pengalaman secara riil di laboratorium nyata, sehingga terjadi kebingungan peserta didik dalam merangkai alat dan mengoperasikannya, serta (4) Laboratorium Virtual tidak memberikan pengalaman di lapangan secara nyata. Penelitian ini bertujuan memberikan alternatif solusi pada keterbatasan sumberdaya pembelajaran di Perguruan Tinggi, dengan memberikan kemudahan pada mahasiswa untuk melakukan praktikum tanpa terikat waktu maupun kelas konvensional di laboratorium yang mempunyai keterbatasan jam praktikum dan jumlah komputer sebagai sarana pembelajaran di laboratorium. Berdasarkan model Laboratorium Virtual yang dibuat dalam penelitian ini, dengan dilakukan secara online mahasiswa bisa melakukan download materi, tutorial, maupun upload hasil tugas praktikum yang dikerjakan. Sistem yang dijalankan membuat Laboratorium seolah buka 24 jam kerja, praktikum dapat dilakukan kapan saja dengan access online yang ditawarkan. METODE PENELITIAN E-Learning merupakan berbagai aplikasi dan proses yang sangat luas untuk mendukung pembelajaran berbasis web, pembelajaran berbasis komputer, kelas virtual, kolaborasi digital dan termasuk di dalamnya adalah penyampaian materi-materi pelajaran lewat media pita audio maupun video, siaran satelit, televisi yang bersifat interaktif dan keping CD-ROM (Mukhlas, 2012). Secara umum penelitian ini terbagi dalam beberapa tahap: 1. Pengumpulan bahan pendukung penelitian seperti Studi Pustaka, Software pendukung untuk aplikasi virtual yang akan dijadikan model. 2. Analisis, mulai dari referensi pengelolaan data manual maupun kajian pustaka pendukung analisis. Tempat studi kasus dipakai sebagai referen dalam pengelolaan data. Secara umum alur penelitian meliputi: Pemilihan konsep virtual yang sesuai, Penyiapan Konten laboratorium virtual, dan Data pengelolaan lab virtual 3. Merancang prototype disain model laboratorium virtual:, meliputi: merancang mengikuti alur pengelolaan data tempat studi kasus, membuat flowchart alur program secara umum, Membuat desain laboratorium virtual, Rancangan tampilan disain input maupun output yang diperlukan, dan Aplikasi lengkap yang dihasilkan. PEMBAHASAN Desain UML yang digunakan dapat menggambarkan sistem dari level tertinggi dan memecahnya sampai ke level yang terendah. Proses perancangan diawali dengan perancangan basisdata hingga pembuatan aplikasi berbasis web dengan menggunakan PHP. Beberapa hasil rancangan diperlihatkan pada pembahasan berikut ini.
A-302
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014 Yogyakarta, 15 November 2014
ISSN: 1979-911X
Use case adalah konstruksi untuk mendeskripsikan bagaimana sistem akan terlihat di mata pengguna atau client. Use case terdiri dari kumpulan skenario yang dilakukan oleh seorang aktor (orang , perangkat keras, urutan waktu, atau system yang lain). Dalam rancangan aplikasi ini terdapat dua use case yaitu use case diagram admin dan use case diagram praktikan. Gambar use case diagram admin ditunjukkan pada Gambar 1 sedangkan use case diagram Praktikan ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 1 memperlihatkan bahwa user Admin memiliki akses / kewenangan untuk mengelola kategori, tutorial, tugas, download, galeri, serta mengelola user Admin. Untuk setiap akses tersebut, admin dapat melakukan aktivitas menambah, mengedit, dan menghapus. Sebelum diperbolehkan menjalankan aktivitas tersebut, pengguna harus lolos validasi user melalui halaman login. Sistem ini dirancang untuk dapat dipergunakan oleh beberapa user dengan level admin, karena dalam kegiatan praktikum biasanya untuk setiap mata praktikum terdapat penanggung jawab materi, yang dalam aplikasi ini disejajarkan dengan level Admin.
Gambar 1. Use case diagram Admin
Gambar 2. Use case diagram Client/Praktikan Gambar 2 memperlihatkan use case yang dapat dilakukan oleh user / aktor Praktikan. Dalam sistem ini, praktikan memiliki hak akses untuk menampilkan daftar tutorial sesuai dengan praktikum yang diikuti. Tutorial tersebut juga dapat diunduh untuk kemudian digunakan sebagai bahan belajar. Seorang praktikan juga dapat melihat serta mengunduh tugas-tugas praktikum. Dalam sistem ini, tugas-tugas dirancang berdasarkan materi setiap pertemuan mingguan. Biasanya, praktikum dirancang untuk 10 kali pertemuan dalam 10 minggu, sehingga pada setiap minggu seorang admin akan mengunggah tugas-tugas praktikum untuk dikerjakan praktikan dan dikumpulkan pada pertemuan minggu berikutnya. Relasi antar tabel yang digunakan dalam aplikasi ini ditunjukkan pada Gambar 3. Terdapat 7 buah tabel yag terbentuk terdiri dari tabel tutorial, kategori, tugas, galeri, download, admin, dan about. Tabel utama yang
A-303
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014 Yogyakarta, 15 November 2014
ISSN: 1979-911X
digunakan sesungguhnya hanya ada 3, yaitu tabel tutorial, kategori, dan tugas. Tabel tutorial dipergunakan untuk menyimpan file-file tutorial yang diunggah oleh dosen atau admin. Tabel tugas dipergunakan untuk menyimpan file-file tugas praktikum yang diunggah oleh dosen atau admin. Sedangkan tabel kategori merupakan jenis/kategori file.
Gambar 3. Relasi antar tabel Implementasi Sistem Salahsatu tahapan penting dalam implementasi pembuatan laboratorium virtual adalah membuat materi tutorial. Perekaman video tutorial materi praktikum di Laboratorium Pemrograman IST AKPRIND Yogyakarta untuk mata praktikum Pemrograman Berbasis Objek, Pemrograman Dasar, Pemrograman Terstruktur dan Struktur Data, digunakan aplikasi Camtasia. Aplikasi Camtasia diperlukan untuk untuk merekam aktifitas di layar komputer serta untuk mengatur dan mengedit tampilan dari rekaman yang sudah dibuat. Langkah selanjutnya adalah mengelola konten yang telah dibuat, yang dilakukan oleh Admin / pengelola laboratorium virtual. Halaman administrator adalah halaman yang paling penting dalam aplikasi Laboratorium Virtual ini, karena semua input, edit dan delete data yang penting seperti data kategori, data tugas, data tutorial, data materi praktikum, data galeri dan data admin dilakukan melalui menu ini. Tampilan halaman Admin ditunjukkan pada Gambar 4. Halaman Admin akan muncul setelah melalui proses Login menggunakan antarmuka yang telah dibuat.
Gambar 4. Halaman menu Admin
A-304
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014 Yogyakarta, 15 November 2014
ISSN: 1979-911X
Seorang Admin memiliki kewenangan penuh untuk melakukan operasi CRUD (create, read, update, delete) pada data-data kategori, tugas, tutorial, dan materi praktikum. Operasi tersebut dilakukan untuk setiap mata praktikum yang diajarkan. Contoh tampilan halaman untuk mengelola tutorial ditunjukkan oleh Gambar 5.
Gambar 5. Halaman kelola tutorial Contoh tampilan untuk halaman client / praktikan ditunjukkan pada Gambar 6 dan Gambar 7. Melalui halaman utama ini, client / praktikan dapat melihat dan membaca materi praktikum dan materi tutorial, serta mengunduh materi dan tugas praktikum yang diunggah oleh admin.
Gambar 6. Halaman menu Praktikan
Gambar 7. Halaman menu download
A-305
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014 Yogyakarta, 15 November 2014
ISSN: 1979-911X
KESIMPULAN 1. 2. 3. 4. 5.
Virtual Laboratorium cukup relevan untuk diimplementasikan menjadi solusi keterbatasan sumber daya pembelajaran. Pada pengelolaan Laboratorium Virtual, pembuatan konten materi merupakan hal yang cukup memakan waktu. Diperlukan tutorial yang handal dan cukup berbobot untuk dapat dimengerti praktikan, sebagai panduan dalam menyelesaikan tugas ataupun dari sisi upload hasil belajar Bagian pengelolaan Laboratorium Virtual juga merupakan bagian yang perlu mendapatkan perhatian lebih, mengingat interface dalam Laboratorium Virtual merupakan satu-satunya bentuk komunikasi antara praktikan dengan pengelola Lab. Sinergi proses pembelajaran menjadi sangat penting mengingat proses pembelajaran adalah kinerja dari berbagai pihak terkait, mulai dari pemberi materi, peserta pembelajar dan mekanisme pembelajaran. Media Virtual merupakan salah satu media pembelajaran yang cukup efektif mengingat fungsinya yang bisa dikerjakan paralel baik sebagai praktikan maupun dari sisi laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA Reismeiyanto,2008. Laboratorium Virtual, (http://kampus.okezone.com/read/2012/03/12/373/591563/india-luncurkan-laboratorium-virtual Farreira,.2010., Manfaat Laboratorium virtual, (http://kampus.okezone.com/read/2012/03/12/373/591563/india-luncurkan-laboratorium-virtual Muchlas, 2012, E-Learning, Aplikasi Internet dan Pendidikan, modul kuliah.
A-306
