Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Brawijaya
4187
Pengembangan Sistem Penyusunan Naskah Soal Pilihan Ganda Secara Acak Berbasis Web (Studi Kasus: Kelompok Jabatan Fungsional Dosen Rekayasa Perangkat Lunak Program Studi Teknik Informatika Fakultas
Ilmu Komputer Universitas Brawijaya)
Umi Hanik Pratiwi1, Tri Astoto Kurniawan2, Denny Sagita Rusdianto3
Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Email: 1[email protected], 2[email protected], 3[email protected]
Abstrak
Evaluasi pembelajaran menggunakan bentuk ujian pilihan ganda banyak digunakan karena lebih efektif untuk mengukur hasil pembelajaran dan dapat memuat lebih banyak subjek. Pada tahun 2017, terdapat penelitian untuk membangun sistem pengelolaan bank soal ujian pilihan ganda di Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya. Penelitian tersebut membantu mengurangi kemungkinan munculnya soal sama yang diusulkan oleh dosen yang berbeda. Akan tetapi, penelitian tersebut belum mampu mengelola soal menjadi naskah soal. Koordinator Dosen Pengampu Mata Kuliah harus memilih satu persatu soal pada bank soal untuk menyusun naskah soal. Naskah soal yang disusun oleh Koordinator Dosen Pengampu Mata Kuliah harus memenuhi capaian pembelajaran yang telah ditetapkan di awal semester. Oleh sebab itu, naskah soal harus memiliki topik dan tingkat kesulitan soal yang sesuai dengan capaian pembelajaran. Hal tersebut menyulitkan proses menyusun naskah soal. Sistem penyusunan naskah soal pilihan ganda secara acak berbasis web dikembangkan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Pengembangan sistem dilakukan dengan model pengembangan perangkat lunak waterfall menggunakan pendekatan berorientasi objek. Sistem ini telah diuji menggunakan pengujian unit, integrasi, dan validasi. White-box testing digunakan pada pengujian unit dan integrasi, sedangkan black-box testing digunakan pada pengujian validasi. Semua pengujian yang dilakukan pada sistem menunjukkan hasil valid.
Kata kunci: soal pilihan ganda, naskah soal pilihan ganda, pengembangan perangkat lunak Abstract
Learning evaluation using multiple choice question paper is widely used because it is more effective at measuring learning outcomes and can cover more subjects. In 2017, there was a research to build multiple choice exam question bank management system at Faculty of Computer Science Brawijaya University. This research helps to reduce the possibility of similar question being proposed by different lecturers. However the research was not able to generate multiple choice question paper. The Course Lecturer Coordinator must select the questions one by one at question bank to generate a question paper. The question paper made by Course Lecturer Coordinator must meet the learning outcomes that have been set at the beginning of semester. Therefore, the question paper must have topics and question difficulty level which corresponds to the learning outcomes. This made it difficult to generate question paper. A web-based randomized multiple choice question paper generation system was developed to resolve this problem. The system development was done with waterfall software development model using object-oriented approach. This system had been tested using unit, integration, and validation testing. White-box testing was used in unit and integration testing, while black-box testing was used in validation testing. All of the tests performed to the system shows valid results.
Keywords: multiple choice question, multiple choice question paper, software development
1. PENDAHULUAN
Evaluasi pembelajaran memiliki peranan penting untuk mengetahui efektif tidaknya sistem pembelajaran (Arfiandhani & Rachmat, 2019). Tujuan evaluasi pada Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 2003 telah tercantum sebagai alat untuk mengendalikan mutu pendidikan. Bentuk ujian pilihan ganda untuk evaluasi pembelajaran merupakan bentuk yang lebih efektif untuk menilai kompetensi peserta didik. Pengukuran hasil pembelajaran menggunakan bentuk ini lebih efektif karena dapat memuat lebih banyak subjek (Sukardi, 2008). Beberapa penelitian yang berguna untuk mengefektifkan proses pembuatan soal pilihan ganda telah dilakukan.
Ajrini, pada tahun 2017, melaksanakan penelitian di Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya tentang “Pembangunan Sistem Pengelolaan Bank Soal Ujian Pilihan Ganda Secara Online”. Hasil dari penelitian tersebut adalah sistem yang mampu menurunkan kemungkinan dosen yang berbeda mengusulkan soal yang sama (Ajrini, 2017).
Soal-soal yang tersimpan dalam bank soal tersebut dapat berguna untuk menyusun naskah soal.
Di Fakultas Ilmu Komputer, tepatnya di Kelompok Jabatan Fungsional Dosen (KJFD) Rekayasa Perangkat Lunak Program Studi Teknik Informatika, naskah soal tersusun dari soal-soal dengan topik dan tingkat kesulitan tertentu. Topik dan tingkat kesulitan soal tersebut harus memiliki kesesuaian dengan capaian pembelajaran. Capaian pembelajaran telah ditetapkan sebelum pembelajaran dimulai dan dicantumkan di dalam Rencana Pembelajaran Semester (RPS). Penyusunan naskah soal dengan beragam versi juga dapat diterapkan untuk menurunkan tingkat kecurangan peserta didik. Oleh karena itu, terdapat kendala pada proses penyusunan naskah soal yang memanfaatkan sistem pengelolaan bank soal ujian pilihan ganda.
Kendala menyusun naskah soal ujian dengan memanfaatkan sistem pengelolaan bank soal ujian pilihan ganda adalah naskah soal ujian tidak dapat disusun secara otomatis.
Penyusunan naskah soal yang dilakukan oleh Koordinator Dosen Pengampu Mata Kuliah harus dilakukan dengan memilih soal satu persatu. Hal tersebut membutuhkan waktu yang cukup lama apabila jumlah soal yang
diperlukan cukup banyak. Jumlah naskah soal yang perlu dihasilkan dan pengacakan soal pada naskah soal juga perlu dipertimbangkan untuk menyusun naskah soal.
Kendala menyusun naskah soal dapat diatasi dengan mengembangkan sistem penyusunan naskah soal pilihan ganda secara otomatis. Fakultas Ilmu Komputer, tepatnya KJFD Rekayasa Perangkat Lunak Program Studi Teknik Informatika, membutuhkan sistem tersebut untuk menangani kendala saat menyusun naskah soal. Sistem tersebut dapat menyusun naskah soal dengan mengelola soal- soal pilihan ganda yang tersimpan pada bank soal. Sistem penyusunan naskah soal pilihan ganda juga memudahkan pengelolaan naskah soal karena dapat mendukung penyimpanan naskah soal pilihan ganda.
Penelitian ini mengembangkan perangkat lunak menggunakan model waterfall serta menerapkan pendekatan object-oriented.
Penggunaan model waterfall pada penelitian disebabkan oleh kebutuhan yang telah terdefinisi jelas pada tahap awal pengembangan perangkat lunak.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Tahapan pada metodologi penelitian
dirancang berdasarkan aktivitas pada model pengembangan perangkat lunak waterfall
. Gambar 1 memperlihatkan tahapan pada metodologi penelitian.Gambar 1. Metodologi Penelitian
Studi literatur merupakan tahapan untuk memahami lebih dalam masalah pada penelitian. Studi literatur juga menjadi tahapan untuk mendapatkan referensi dan dasar teori yang dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan solusi dari masalah.
Rekayasa kebutuhan merupakan tahapan untuk mengidentifikasi kebutuhan perangkat lunak. Rekayasa kebutuhan terbagi menjadi tahap elisitasi, analisis dan spesifikasi kebutuhan (Marsic, 2012). Tahapan ini memodelkan kebutuhan dengan Unified Modeling Language serta menerapkan konsep object-oriented analysis (OOA).
Perancangan adalah tahapan memperoleh blueprint perangkat lunak, sedangkan implementasi merupakan tahapan merealisasi hasil dari tahap perancangan. Tahap perancangan menerapkan konsep object- oriented design (OOD) dan pemodelan dengan UML. Terdapat empat perancangan yang dilaksanakan pada penelitian ini, yaitu perancangan antarmuka, arsitektur, data, serta komponen. Tahap implementasi hasil rancangan perangkat lunak menerapkan konsep object-oriented programming (OOP).
Implementasi komponen dan arsitektur dilakukan dengan memanfaatkan framework CodeIgniter serta bahasa pemograman PHP.
MySQL dipergunakan untuk implementasi data, sedangkan CSS, HTML, dan JavaScript dipergunakan untuk implementasi antarmuka.
Pengujian adalah tahapan untuk menemukan kesalahan dalam perangkat lunak (Marsic, 2012). Tujuan dari pengujian adalah menghapuskan kesalahan tersebut dan memastikan perangkat lunak yang dikembangkan dapat memenuhi kebutuhan customer (Sommerville, 2011). Terdapat tiga tingkatan pengujian yang dilaksanakan pada penelitian ini, yaitu pengujian unit, integrasi serta validasi. Pengujian unit memanfaatkan white-box testing. Pengujian integrasi juga memanfaatkan teknik yang sama dengan pengujian unit. Pengujian validasi memanfaatkan black-box testing.
Kesimpulan dan saran adalah tahapan paling akhir pada metodologi penelitian.
Kesimpulan adalah tahap untuk memberikan gagasan akhir yang menjelaskan secara keseluruhan hasil dari aktivitas-aktivitas dalam membangun perangkat lunak. Saran adalah tahap menguraikan catatan yang berguna sebagai referensi untuk pengembangan perangkat lunak selanjutnya.
3. REKAYASA KEBUTUHAN
Tahap elisitasi pada rekayasa kebutuhan perangkat lunak menggunakan wawancara untuk memahami lebih dalam mengenai proses penyusunan naskah soal di Fakultas Ilmu Komputer, tepatnya di Kelompok Jabatan Fungsional Dosen (KJFD) Rekayasa Perangkat Lunak Program Studi Teknik Informatika. Hasil dari wawancara menunjukkan bahwa proses penyusunan naskah soal terbagi menjadi beberapa tahapan. Tahapan pertama adalah pengumpulan soal. Tahapan kedua adalah penyusunan naskah soal. Tahapan ketiga adalah peninjauan kembali naskah soal.
Hasil dari tahap elisitasi dianalisis dan menghasilkan empat aktor, serta 23 kebutuhan fungsional. Aktor-aktor tersebut adalah Koordinator Dosen Pengelola Mata Kuliah yang bertugas membuat RPS, Dosen Pengampu yang bertugas meninjau naskah soal, dan Koordinator Dosen Pengampu Mata Kuliah yang bertugas untuk membuat naskah soal serta aktor Pengguna.
Spesifikasi kebutuhan perangkat lunak dilakukan dengan mendefinisikan kebutuhan menjadi kebutuhan yang spesifik, lengkap, jelas, konsisten, dan tidak ambigu. Kebutuhan yang sudah didefiniskan secara jelas akan dimodelkan ke dalam use case diagram.
Gambar 2 memperlihatkan bagian dari diagram tersebut. Use case dapat merepresentasikan bagaimana pengguna dapat berinteraksi dengan sistem (Pressman, 2010). Use case scenario akan menjelaskan dengan rinci sebuah use case.
Gambar 2. Use case diagram (parsial)
4. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
Spesifikasi kebutuhan berguna sebagai
Gambar 3. Class diagram umum sistem
Gambar 4. Conceptual Data Model acuan pada tahap perancangan. Tahap
perancangan terdiri dari perancangan arsitektur, data, komponen, dan antarmuka. Oleh sebab itu tahap ini menghasilkan diagram-diagram, seperti class diagram.
Pemodelan perangkat lunak dalam perancangan arsitektur dilakukan melalui sequence dan class diagram. Sebuah sequence diagram menggambarkan satu use case.
Sequence diagram menggambarkan interaksi antarobjek dalam urutan waktu (Pressman,
2010). Class diagram berguna untuk memodelkan klas-klas dan menggambarkan hubungan antarklas tersebut sehingga dapat terbentuk tampilan struktural perangkat lunak (Sommerville, 2011).
Arsitektur framework CodeIgniter berguna sebagai acuan dalam memodelkan class diagram. View pada framework ini mengunakan halaman HTML, sedangkan controller dan entity pada framework ini menerapkan konsep klas. Class diagram diperlihatkan pada Gambar
Gambar 5. Implementasi antarmuka halaman pratinjau naskah soal
3. CI_Model merupakan klas umum yang memiliki turunan berupa entity class dan CI_Controller merupakan klas umum yang memiliki turunan berupa controller class.
Terdapat 5 controller class dan 11 entity class.
Perancangan data memberikan hasil berupa Conceptual Data Model (CDM) dan Physical Data Model (PDM). PDM merupakan pemodelan data secara fisik, sedangkan CDM merupakan pemodelan data secara konsep (West, 2011). Entity-relationship diagram (Diagram E-R) merepresentasikan secara visual CDM. Entitas yang ditemukan pada CDM berjumlah 14. Gambar 4 menunjukkan CDM sistem. PDM dibuat dengan mentrasformasikan entitas dan hubungan entitas pada CDM (Fathansyah, 2018).
Perancangan komponen menghasilkan algoritme pseudocode dan perancangan antarmuka menghasilkan rancangan antarmuka dalam bentuk komponen-komponen antarmuka.
Pseudocode berguna untuk menjabarkan algoritme yang menjadi gambaran implementasi kode program. Ada 3 sampel algoritme pseudocode yang dihasilkan pada perancangan komponen.
Hasil tahap perancangan menjadi dasar untuk tahap implementasi. Implementasi kode program dilakukan menggunakan bahasa pemograman PHP dengan framework CodeIgniter. Implementasi ini dilakukan sesuai hasil perancangan arsitektur dan komponen.
PDM berguna sebagai acuan dalam implementasi basis data. MySQL juga dimanfaatkan pada perangkat lunak untuk
implementasi basis data. Rancangan antarmuka berguna sebagai dasar dalam implementasi antarmuka. CSS, Javascript dan HTML dimanfaatkan pada perangkat lunak untuk implementasi rancangan antarmuka. Gambar 5 memperlihatkan hasil implementasi antarmuka untuk salah satu rancangan antarmuka.
5. PENGUJIAN
Tahap pengujian pada perangkat lunak yang dikembangkan memiliki 3 tingkatan, yaitu unit, integrasi dan validasi. Pengujian- pengujian pada perangkat lunak tersebut dilaksanakan menggunakan white-box testing atau black-box testing.
Klas merupakan unit terkecil di dalam perangkat lunak yang dipergunakan pada pengujian unit. Sampel yang digunakan untuk pengujian ini adalah method pada klas.
Pengujian ini dilaksanakan dengan menguji 3 sampel. Sampel pertama adalah method simpan_naskah() milik klas Naskah_soal.
Sampel kedua adalah method simpan_rps() milik klas RPS. Sampel ketiga adalah method tambah_tim() milik klas Tim_pengampu.
Pengujian ketiga method tersebut dilaksanakan menggunakan basis path testing. Hasil dari pengujian unit adalah valid untuk semua jalur uji.
Tabel 1 merupakan pseudocode untuk method simpan_naskah() klas Naskah_soal.
Gambar 6 merupakan flow graph untuk pseudocode tersebut. Cyclomatic complexity berguna untuk menghitung jumlah jalur uji
yang harus dilakukan.
I
ndependent path adalah jalur-jalur yang tereksekusi oleh program untuk membentuk kondisi tertentu(Pressman, 2010)
. Tabel 2 memperlihatkan hasil pengujian method simpan_naskah().Tabel 1. Pseudocode method simpan_naskah() Start
datans = array(
‘kode_paket’ = atribut kode_paket
‘tipe_acak’ = atribut tipe_acak,
‘semester’ = param 6,
‘rps’ = param 2,
‘tim_pengampu’ = param 4,
‘mata_kuliah’= param 1,
‘koordinator_mk’=param 3,
‘tahun_akademik’ = param 5 )
insert = query insert datans
if insert = true return true
else
return false
end if End
Gambar 6. Flow graph method simpan_naskah() Cyclomatic complexity
V(G) = R = 2
V(G) = E-N+2 = 4-4+2 = 2 N(G) = P+1 = 1+1 = 2
Independent path
(i) Jalur 1: 1 – 2 – 4 (ii) Jalur 2: 1 – 3 – 4
Pengujian integrasi dilaksanakan dengan menguji klas yang saling berintegrasi. Terdapat 3 sampel yang diuji pada pengujian ini. Salah satu sampel yang diuji adalah method
simpan_naskah() pada klas
Naskah_soal_controller yang berintegrasi dengan method simpan_naskah() pada klas Naskah_soal. Pengujian pada ketiga sampel menunjukkan hasil valid.
Pengujian validasi dilaksanakan dengan menggunakan cara scenario-based testing.
Terdapat 23 kebutuhan fungsional yang diuji
pada pengujian ini. Hasil dari pengujian validasi untuk kebutuhan-kebutuhan tersebut menunjukkan nilai valid.
Tabel 2. Hasil pengujian unit method simpan_naskah()
Jalur Prosedur Uji Hasil
yang dihara pkan
Hasil yang Didap atkan
Status
1 Klas driver menjalankan method simpan_naskah() dengan nilai:
kode_paket= PAND1 tipe_acak= soal sama semester= Genap rps= RPS486 tim_pengampu=
TIM9655
mata_kuliah= RP01 koordinator_mk=
145150200 tahun_akademik=
2020/2021 insert = true
Meng embali kan nilai true
Menge mbalik an nilai true
Valid
2 Klas driver menjalankan method simpan_naskah() dengan nilai:
kode_paket = PAND1 tipe_acak = soal sama semester = Genap rps = RPS486 tim_pengampu = TIM9655
mata_kuliah = RP01 koordinator_mk=
145150200 tahun_akademik=
2020/2021 insert = false
Meng embali kan nilai false
Menge mbalik an nilai false
Valid
6. KESIMPULAN DAN SARAN
Tahap rekayasa kebutuhan meberikan hasil berupa 4 aktor dan 23 kebutuhan fungsional.
Aktor-aktor yang dihasilkan pada tahap ini adalah Pengguna, Koordinator Dosen Pengelola Mata Kuliah, Dosen Pengampu, dan Koordinator Dosen Pengampu Mata Kuliah, sedangkan beberapa kebutuhan yang dihasilkan dari tahap ini adalah tambah tim pengampu, buat naskah soal, ganti soal, dan tinjau naskah soal.
Perancangan perangkat lunak memberikan hasil berupa beberapa diagram, serta rancangan antarmuka, dan pseudocode. Sequence diagram dan class diagram adalah hasil dari perancangan arsitektur. CDM dan PDM adalah hasil dari perancangan data. Pseudocode adalah
hasil dari perancangan komponen, sedangkan rancangan antarmuka adalah hasil dari perancangan antarmuka. Tahap implementasi memberikan hasil berupa sistem penyusunan naskah soal pilihan ganda secara acak berbasis web. Sistem tersebut dibangun menggunakan bahasa pemograman PHP, framework CodeIgniter
, MySQL, HTML, dan CSS.
Tahap pengujian pada perangkat lunak yang dikembangkan memiliki 3 tingkatan pengujian, yaitu unit, integrasi dan validasi.
Terdapat 3 sampel yang diuji pada pengujian unit dan integrasi. Terdapat 23 kebutuhan fungsional yang diuji pada pengujian validasi.
Pengujian unit memberikan hasil valid pada seluruh kasus uji. Pengujian integrasi juga memberikan hasil valid pada setiap kasus uji.
Pengujian validasi memberikan hasil valid pada setiap kebutuhan yang diuji.
Saran yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya adalah mengembangkan sistem dengan
menambah fitur pengacakan naskah soal 100% berbeda menggunakan algoritme pengacakan atau random number
generation dan pengelolahan naskah soalmenjadi ujian online
.7. DAFTAR PUSTAKA
Ajrini, S., 2017. Pembangunan Sistem
Pengelolaan Bank Soal Ujian Pilihan Ganda Secara Online. S1. Fakultas Ilmu Komputer.
Arfiandhani, P. & Rachmat, N. A., 2019. “I Use Multiple-Choice Question In Most Assessment I Prepared”: EFL Teachers’
Voice On Summative Assessment.
Volume 5, pp. 169-179.
Fathansyah, 2018. Basis Data. Revisi 3.
Bandung: Informatika Bandung.
Marsic, I., 2012. Software Engineering. New Jersey: Rutgers University.
Pressman, R. S., 2010. Software Engineering: a Practitioner's Approach. 7 ed. New York: McGraw-Hill.
Sommerville, I., 2011. Software Engineering. 9 ed. London: Addison-Wesley.
Sukardi, M., 2008. Evaluasi Pendidikan Prinsip dan Operasionalnya. Jakarta: Bumi Aksara.
Undang-undang Republik Indonesia nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional. Jakarta: Kementerian Sekretariat Negara Republik Indonesia.
West, M., 2011. Some Types and Uses of Data Models. In: Developing High Quality Data Models. Burlington: Morgan Kaufmann, pp. 23-26.
