PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS ROBOT ARM PADA MATA PELAJARAN MIKROKONTROLER SMK NEGERI 9 MAKASSAR

(1)

1599

PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS ROBOT ARM PADA MATA PELAJARAN MIKROKONTROLER

SMK NEGERI 9 MAKASSAR

Nur Alamsyah

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Islam Makassar Email: [email protected]

ABSTRAK

Penelitin ini bertujuan (1) Untuk menghasilkan media pembelajaran berbasis robot arm pada mata pelajaran mikrokontroler Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. (2) Untuk mengetahui aktivitas guru pada penerapan media pembelajaran berbasis robot arm dalam membantu pengajaran pada mata pelajaran mikrokontroler Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. (3) Untuk mengetahui respon siswa pada penerapan media pembelajaran berbasis robot arm dalam membantu pengajaran pada mata pelajaran mikrokontroler Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan yang difokuskan untuk mengembangkan media pembelajaran berbasis Robot Arm. Model pengembangan yang digunakan dalam penelitian ini mengacu pada model pengembangan ADDIE yang dilakukan dengan beberapa tahap yakni (1) analisis, (2) design, (3) development, (4) implementation, dan (5) evaluation. Media pembelajaran berbasis Robot Arm yang telah dikembangkan, divalidasi oleh dua orang ahli dan mengalami revisi sehingga didapatkan hasil yang layak digunakan. Uji coba dilakukan sebanyak dua kali yakni uji coba pada tahap pengembangan pertama dan uji coba pada tahap pengembangan ke dua. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media pembelajaran berbasis Robot Arm yang dikembangkan setelah dilakukan validasi media tersebut dinyatakan valid. Media pembelajaran berbasis Robot Arm dikatakan praktis karena seluruh aspek dalam pembelajaran berada pada kategori terlaksana. Media pembelajaran berbasis Robot Arm dikatakan efektif karena telah memenuhi kriteria keefektifan, dengan hasil: (1) memenuhi syarat kevalidan, (2) aktivitas siswa terlaksana seluruhnya, (3) aktivitas guru terlaksana seluruhnya, dan (4) siswa memberikan respon yang positif terhadap media pembelajaran berbasis Robot Arm yang dikembangkan.

Kata Kunci : Media pembelajaran, Robot Arm, Pengembangan.

PENDAHULUAN

Robot arm (lengan robot), Afan Andrianto & Agung Budijono (2013) mengungkapkan cara kerja robot lengan yaitu: robot lengan digerakkan oleh motor dimana menggunakan pemrograman yang akan bekerja secara otomatis. robot arm atau lengan robot adalah sebuah sistem kontrol yang berbentuk lengan manusia dimana didesain mirip lengan manusia, prinsip kerja robot arm sama dengan lengan manusia dimana berfungsi untuk memindahkan dan mengangkat sesuatu atau benda.

Pengembangan media pembelajaran berbasis robot arm di Jurusan Elektronika Industri

SMK Negeri 9 Makassar menggunakan IC ATmega16 dengan menggunakan sensor LDR. Gambar rangkaian skema sistem kontrolnya sebagai berikut :

Gambar 1. Skema Rangkaian Robot Arm

(2)

1600 Gambar 2. Desain media pengembangan Robot Arm

METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian Research and Development (R&D). Penelitian dan pengembangan juga disebut sebagai suatu pengembangan berbasis pada penelitian (Punaji Setyosari, 2013: 222). Untuk menghasilkan suatu media pembelajaran interaktif yang diaplikasikan pada mata diklat Mikrokontroler Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. Model pengembangan yang digunakan dalam penelitian ini ialah model Analysis, Desain, Development, Implementation, dan Evaluation (ADDIE).

HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Kebutuhan peralatan

Pengembangan media pembelajaran robot arm pada kelas XII Jurusan Elektronika SMK Negeri 9 Makassar membutuhkan peralatan yang dapat menunjang pembelajaran praktikum mikrokontroler khususnya pengembangan media robot arm. Peralatan yang dibutuhkan untuk pengembangan media robot arm pada kels XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar yaitu: (a) Bor listrik, (b) Alat pemotong, (c) Mesin pelipat plat, (d) Kikir, (e) Tool set. Peralatan praktikum pada Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar masih kurang seperti

mesin pelipat, alat pemotong dan kikir sehingga menjadi kendala pada saat pengembangan media robot arm.

3.2 Uji coba awal media robot arm

Uji coba tahap awal pada media robot arm dimaksudkan untuk mengetahui kekurangan pada media robot arm sebelum dilakukan uji tahap pengembangan pertama dan uji tahap pengembangan kedua pada kelas XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar.

Hasil dari uji coba tahap awal tidak ditemukan kekurangan pada media robot arm karena media robot arm berjalan sesuai dengan listing program yang di input pada mikrokontroler.

3.3 Tahap pengembangan pertama a. Analysis

Hasil pengamatan menunjukkan ketersediaan peralatan praktikum di laboratorium SMK Negeri 9 Makassar khususnya mikrokontroler masih terbatas. Hal ini mengakibatkan proses belajar mengajar pada mata pelajaran mikrokontroler kurang maksimal. Berdasarkan data faktual tersebut menjadi landasan perlunya pengembangan media pembelajaran berbasis robot arm pada mata pelajaran mikrokontroler. Pembelajaran interaktif dibangun untuk mewakili bentuk fisik dan cara kerja dari tiap-tiap komponen yang terdapat pada mikrokontroler.

b. Design

Tahap perancangan media pembelajaran berbasis robot arm pada mata pelajaran mikrokontroler sebagai berikut.

1. Pembelajaran mikrokontroler dibuat menjadi simulasi menggunakan aplikasi CodevisionAVR.

2. Robot arm dibangun sebagai fasilitas agar dapat mendownload program pada mikrokontroler.

3. Sebanyak tujuh percobaan simulasi yang dibangun yakni: (1) percobaan pertama:

simulasi menjalankan motor 1, (2) percobaan kedua: simulasi menjalankan motor 2, (3) percobaan ketiga: simulasi menjalankan motor 3, (4) percobaan

(3)

1601 keempat simulasi menjalankan motor 4, (5) percobaan kelima: simulasi menjalankan motor secara bersamaan dari titik A ke titik B, (6) percobaan keenam:

simulasi menjalankan motor secara bersamaan dari titik A ke titik C, (7) percobaan ketujuh: simulasi menjalankan motor secara bersamaan dari titik A ke titik B dan titik C.

4. Untuk memudahkan penggunaan robot arm, dibuat buku panduan untuk menjelaskan cara kerja dari robot arm yang telah terbangun.

Untuk mengetahui efektifitas dan kepraktisan media, dibuat intrumen untuk mengukurnya. Adapun instrumen yang dibuat, diantaranya: (a) Instrumen aktivitas siswa, (b) Instrumen aktivitas guru, (c) Instrumen buku panduan, (d) Instrumen keterlaksanaan media, (e) Instrumen respon siswa , (f) Instrumen ahli media dan, (g) Instrumen ahli materi.

c. Development

Tahap ini menghasilkan media pembelajaran berbasis robot arm pada mata pelajaran mikrokontroler yang sudah direvisi berdasarkan masukan dari para pakar maupun setelah dilakukan uji coba tahap pengembangan pertama. Tahap pengembangan robot arm terletak pada sensor LDR yang berfungsi untuk mendeteksi benda atau barang.. Adapun langkah-langkah dalam tahap development sebagai berikut:

1. Robot Arm

Media robot arm dibuat menggunakan bahan-bahan sederhana dan mudah didapatkan. Sebelum membuat modul robot arm ada beberapa bahan yang perlu disiapkan yaitu: (a) Almunium batang digunakan untuk membuat rangka dari media robot arm. Robot arm menggunakan almunium batang karena almunium batang mempunyai tekstur ringan, kuat dan mudah dibentuk. (b) Motor servo digunakan untuk menggerakkan sendi-sendi media robot arm, media robot arm menggunakan motor servo 360 derajat dan mempunyai

torsi 10 kg. Motor servo mempunyai tiga pin yaitu: pin positif, pin negatif dan pin sinyal. Robot arm menggunakan empat buah motor servo yang terletak pada capit robot arm, pergelagan robot arm, siku robot arm dan bahu pada robot arm, pin sinyal pada keempat motor servo dihubungkan ke port A0, port A2, port A4, port A6 (Heri Andrianto, 2013: 172).

(c) Power supply yang digunakan adalah power supply komputer kerena mempunyai tegangan yang stabil dan mempunyai output 5 – 12 V. Power supply pada media robot arm selain berfungsi sebagai sumber tegangan, power supply berfungsi sebagai pemberat pada media robot arm. (d) Mikrokontroler pada media robot menggunakan ATmega16 yang dimana PortA sebagai output (ke motor servo) dan PortB sebagai input (ke sensor)

2. Sensor

Sensor yang digunakan pada media robot arm adalah LDR (Light Dependent Resistor) yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya.

Fungsi LDR pada media robot arm apabila LDR terhalang oleh benda maka mikrokontroler akan menjalankan programnya. Tahap pengembagan media robot arm terletak pada sensornya.

3. Modul Praktikum

Modul praktikum dibuat untuk memudahkan siswa pada saat menggunakan media. Isi dalam modul praktikum, dijelaskan teori dan beberapa percobaan praktikum. Selain itu, juga diuraikan cara menggunakan dan

mengoperaikan software

CodeVisionAVR.

4. Validasi instrumen

Tahap validasi instrumen dilakukan dengan bekerja sama dengan ahli untuk melakukan revisi terhadap instrumen yang telah disusun untuk selanjutnya dilakukan pengembangan dan penyempurnaan.

(4)

1602 Tabel 1. Hasil Keseluruhan Validasi Instrumen

Perangkat Indikator Penilaian Kategori

RPP

Format 3,3 Valid

Materi 3,8 Sangat Valid

Bahasa 3,5 Sangat Valid

Waktu 3 Valid

Manfaat/kegunan

RPP 3,2 Valid

Sarana pembelajaran 4 Sangat Valid

Rata-rata 3,4 Valid

Modul Praktikum atau buku

panduan

Format Bahasa isi

3,5 3,8 3,7

Sangat Valid Sangat Valid Sangat Valid

Rata-rata 3,6 Sangat Valid

Aktivitas Siswa

Materi Instrumen Konstruksi Bahasa

3,8 3,6 3,8

Aktivitas Guru

3,5 3,8 3,7

Instrumen Keterlaksanaan

4,0 3,8 3,6

Respon Siswa

3,6 3,8 3,6

Media

Tampilan Pemrograman

3,7 3,7

Sangat Valid Sangat Valid

Rata-rata 3.7 Sangat Valid

3.4 Tahap pengembangan kedua a. Analysis

Berdasarkan hasil respon siswa terhadap media yang dikembangkan pada tahap awal, masih terdapat kekurangan.

Aspek tampilan mendapatkan respon siswa rata-rata 71,4% atau mendapatkan respon negatif karena nilainya dibawah rata-rata minimum 75%.

Tabel 2 Respon siswa yang mendapatkan respon negatif atau dibawah 75%

No Aspek respon siswa (%)

1.

Menurut anda, pilihan desain media pembelajaran berbasis robot arm cukup menarik

66,6

2. Menurut anda, kerapian pengkabelan media pembelajaran berbasis robot

66,6

arm cukup rapih 3.

Menurut Anda, pilihan huruf dalam modul media pembelajaran berbasis robot arm sudah tepat

66,6

4. Menurut Anda, pilihan warna huruf dalam modul media pembelajaran berbasis robot arm sudah tepat

66,6

5. Menurut Anda, pilihan gambar dalam modul media pembelajaran berbasis robot arm mudah dipahami

33,3

6 Menurut Anda, media pembelajaran berbasis robot arm mengangkat rasa percaya diri anda dalam belajar mikrokontroler

33,3

7 Menurut Anda, media pembelajaran berbasis robot arm menambah interaksi komunikasi anda dengan teman sesama siswa anda

33,3

8 Menurut Anda, langkah-langkah pembuatan listing program pada modul media pembelajaran berbasis robot arm mudah dipahami

66,6

9 Menurut Anda, media pembelajaran berbasis robot arm dapat membantu meningkatkan prestasi akademik Anda

66,6

Data pada Tabel 2., aspek yang belum mendapatkan renpon positif adalah pemilihan desain yaitu 66,6 %, kerapihan pengkabelan yaitu 66,6 %, sisi ukuran huruf yaitu 66,6 %, pemilihan warna yaitu 66,6 %, dan pemilihan gambar yaitu 33,3 %. Pada aspek isi media, respon siswa rata-rata 88,8 telah melampaui rata-rata minimum respon positif yakni 75%.

Sejalan dengan aspek tampilan, aspek isi juga masih memiliki poin pernyataan yang direspon oleh siswa dibawah rata-rata minimum 75%, yakni rasa percaya diri siswa dalam belajar mikrokontroler yaitu 33,3 %, interaksi komunikasi sesama siswa dalam proses pembelajaran juga mendapat respon siswa kurang dari 75% yaitu 33,3 %, langkah- langkah pembuatan listing program juga mendapat respon kurang dari 75% yaitu 66,6

% dan aspek meningkatkan prestasi akademik siswa juga mendapat respon kurang dari 75%

yaitu 66,6 %. Berdasarkan penjelasan analysis pada tahap pengembangan kedua aspek tampilan mendapatkan respon negatif

b. Design

Tahap perancangan media pembelajaran berbasis robot arm pada tahap

(5)

1603 pengembangan ke dua berdasarkan tahap pengembangan pertama sebagai berikut.

1. Pemilihan desain media robot arm dibuat lebih menarik

2. Kerapihan pengkabelan media robot arm dirapihkan

3. Ukuran huruf pada modul praktikum yang kecil diperbesar

4. Pemilihan warna pada modul praktikum dibuat lebih menarik

5. Gambar pada modul praktikum dibuat lebih jelas

6. Langkah-langkah pengoperasian media robot arm dibuat lebih mudah agar rasa percaya diri siswa dalam belajar mikrokontroler dan interaksi komunikasi sesama siswa meningkat

7. Langkah-langkah pembuatan listing program dibuat sederhana agar mudah dipahami dan dapat meningkatkan prestasi akademik khususnya menbuat listing program.

c. Development

Sesuai dengan perencanaan media pada tahapan design, tahap perbaikan media selanjutnya masih melalui tujuh tahapan.

Tahapan pertama desain media robot arm dibuat lebih menarik. Hal ini disebabkan media pada tahapan pengembangan pertama, mendapatkan respon dibawah kriteria minimum respon positif siswa terhadap media. Tampilan perubahan dapat diperlihatkan pada Gambar 3. dan Gambar 4..

Gambar 3. Tampilan desain (tahap pengembangan pertama)

Gambar 4. Tampilan desain (tahap pengembangan ke dua)

Tahap ke dua pengembangan tampilan media yakni kerapihan pengkabelan media robot arm..

Gambar 5. Pengkabelan Media (pengembangan tahap pertama)

Gambar 6. Pengkabelan Media (pengembangan tahap ke dua)

Tahapan ketiga pemgembangan tampilan media yakni ukuran huruf pada modul praktikum. Huruf pada modul praktikum blur atau buram karena ukurannya kecil sehingga pemahamannya kurang jelas, hal ini tidak mampu menarik perhatian siswa dalam hal ketepatan huruf pada modul praktikum media robot arm. Respon tersebut mempertegas bahwa huruf pada modul praktikum media yang dikembangkan masih membutuhkan perbaikan, agar bisa terlihat jelas.

(6)

1604 Gambar 7. Kejelasan huruf (pengembangan tahap ke

pertama)

Gambar 8. Kejelasan huruf (tahap pengembangan ke dua)

Tahap ke empat pengembangan tampilan media yakni pemilihan warna pada modul praktikum. pada modul praktikum yang dikembangkan masih membutuhkan perbaikan, agar bisa terlihat lebih menarik.

Gambar 9. Pemilihan warna media (pengembangan tahap pertama)

Gambar 10. Pemilihan warna media (pengembangan tahap ke dua)

Tahap kelima pengembangan tampilan media yakni gambar pada modul praktikum media robot arm. Pada awal pengembangan, gambar pada modul praktikum media robot arm kurang jelas karena gambar pada modul praktikum robot arm digambar manual menggunakan komputer, gambar pada modul praktikum pada tahap pengembangan pertama tidak mampu menarik perhatian siswa karena gambar kurang jelas. Tahap pengembangan kedua gambar pada modul praktikum terlihat lebih jelas karena perpaduan foto robot arm dan gambar manual.

Gambar 11. Gambar pada modul praktikum (pengembangan tahap pertama)

(7)

1605 Gambar 12. Gambar pada modul praktikum

(pengembangan tahap ke dua)

d. Implementation

Hasil perampungan media pada pengembangan tahap kedua kemudian diterapkan di kelas. Sebanyak 15 siswa yang menjadi subjek penelitian untuk menguji media yang telah mengalami dua tahap pengembangan. Uji coba pengembangan kedua mengambil jumlah subjek 15 orang karena untuk menguji coba media robot arm yang sudah dikembangkan, jadi jumlah subjek lebih banyak dari uji coba tahap pengembangan pertama yaitu diatas 10 orang (Benny A. Pribadi, 2011: 149).

Media di uji coba dengan memberikan lembar angket respon siswa terhadap siswa, hasil dari pengisian angket merupakan respon siswa terhadap media apakah terjadi peningkatan kualitas media yakni mendukung terwujudnya tujuan awal dari proses pembelajaran media robot arm ataukah sebaliknya. Hasil respon siswa terhadap aspek tampilan media rata-rata 90,4% naik 19,%

dari nilai rata-rata sebelumnya 71,4%. Sedang pada aspek isi, respon siswa rata-rata 94%

naik 5,2% dari nilai sebelumnya 88,8%.

5. Evaluation

Tahap evaluasi ke dua, dilakukan dengan melibatkan 15 subjek, yang dilibatkan diuji secara terpisah antara satu dengan yang lain. Siswa diberikan angket untuk menyetujui atau tidak menyetujui pernyataan yang disajikan. Hasil dari pengisian angket merupakan data yang bisa menjawab peran media terhadap tujuan pembelajaran awal.

Data dikumpulkan kemudian dianalisis, data ini dapat dilihat pada Lampiran 24. Hasil

analisis dari evaluasi tahap kedua sebagai bahan masukan untuk untuk kembali melakukan revisi produk.

Tabel 3. Hasil analisis respon siswa pada aspek tampilan dan aspek isi tahap pengembangan kedua No Indikator Rata-rata Kriteria

1 Tampilan 90,4 Positif

2 Isi 94 Positif

Tabel 3. menyajikan data yang telah dianalisis, hasil analisis memperlihatkan bahwa rata-rata respon siswa terhadap media bervariasi. Untuk respon siswa terhadap aspek tampilan media rata-rata 90,4% naik 19,%

dari nilai rata-rata sebelumnya 71,4%. Sedang pada aspek isi, respon siswa rata-rata 94%

naik 5,2% dari nilai sebelumnya 88,8%.

Peningkatan presentase respon siswa merupakan efek besar dari pengembangan media pada tahap ke dua, setelah melalui tahap pengembangan pertama. Terlihat bahwa respon siswa sangat mendukung efektivitas proses belajar mengajar, dengan presentase respon siswa melampaui batas minimum respon yakni 75%. Meski media telah mendapatkan respon positif namun masih terdapat kekurangan baik pada aspek tampilan media, maupun pada aspek isi media.

Penilaian siswa diperoleh koreksi, kritik, dan saran-saran yang selanjutnya merupakan bahan pertimbangan untuk merevisi media robot arm.

PENUTUP Kesimpulan

1. Proses pengembangan media pembelajaran berbasis robot arm mengacu pada model ADDIE, meliputi: (1) Tahap analisis yaitu: analisis kebutuhan untuk menentukan masalah dan solusi yang tepat dan menetukan kompetensi siswa pada mata pelajaran mikrokontroler kelas XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. (2) Tahap design yaitu:

menentukan kompetensi khusus, motede, bahan ajar, dan strategi pembelajaran media robot arm pada mata pelajaran mikrokontroler kelas XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9

(8)

1606 Makassar. (3) Tahap development yaitu:

mengembangkan media robot arm menggunakan sensor LDR yang berfungsi sebagai pendeteksi benda atau barang pada mata pelajaran mikrokontroler kelas XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. (4) Tahap implementation yaitu: melaksanakan program pembelajaran dengan menerapkan media robot arm pada kelas XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar. (5) Tahap evaluation yaitu: melakukan evaluasi pada pengembangan media pembelajaran robot arm pada kelas XII Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar.

Selanjutnya semua desain awal divalidasi oleh ahli, dan berada pada kategori valid kemudian diujicobakan, ujicoba perorangan dan ujicoba kelompok kecil dilaksanakan di SMK Negeri 9 Makassar untuk melihat kepraktisan media pembelajaran robot arm, ujicoba perluas dilakukan di SMK Negeri 9 Makassar.

Proses pengembangan sebagaimana tahapan-tahapan di atas adalah berupa media robot arm dengan prisip kerja robot arm yang valid, efektif dan praktis, yang memiliki karakteristik berbeda dari media pembelajaran mikrokontroler sebelumnya.

Karakteristik itu adalah berupa media robot arm yang di lengkapi sensor LDR, dan buku panduan media robot arm yang berisi panduan penggunaan media robot arm dan contoh-contoh listing programnya.

2. Produk media pembelajaran berbasis robot arm yang dihasilkan telah efektif dan layak untuk digunakan pada pembelajaran mikrokontroler. Hal ini dapat dilihat dari penilaian aktivitas guru pada penerapan media pembelajaran berbasis robot arm kompetensi dasar mikrokontroler Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar menghasilkan rata-rata dengan kategori sangat baik.

3. Produk media pembelajaran berbasis robot arm yang dihasilkan telah efektif dan layak untuk digunakan pada pembelajaran mikrokontroler. Hal ini

dapat dilihat dari penilaian respon siswa pada penerapan media pembelajaran berbasis robot arm kompetensi dasar mikrokontroler Jurusan Elektronika Industri SMK Negeri 9 Makassar menghasilkan rata-rata dengan kategori sangat baik atau media robot arm ini menarik.

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Muis Mappalotteng. 2011.

Pengembangan Model Pembelajaran Berbantuan Komputer Pada Sekolah Menengah Kejuruan. Disertasi.

Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.

Afan Andrianto, Agung Budijono. 2013.

Pemrograman Robot Lengan Hasil Modifikasi.

Menggunakan Plc. Jurnal Online Universitas Negeri Surabaya, Volume 01 Nomor 01.

(Diakses 6 juni 2014).

Agus Sriyono, Achmad Imam Agung. 2013.

Penerapan Wlc (Water Level Control) Menggunakan Relay Untuk Sistem Kontrol Sebagai Media Pembelajaran Mata Diklat Teknik Istalasi Tenaga Listrik. Jurnal Pendidikan Teknik Elektro, (Online), Volume 1 Nomer 1 Tahun (Diakses 27 Februari 2014).

Andreas Prasetyo Adi & Stanto Wahyu Djatmiko. 2013. Artikel: Peningkatan Kompetensi Mata Pelajaran Penerapan Dasar-Dasar Elektronika. (online).

Diakses 8 Juni 2014.

Ardi Winoto. 2010. Mikrokotroler AVR

ATMega8/32/16/8535 dan

Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR., Bandung: Informatika