v
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007
ANALISIS DAN PERANCANGAN MODEL APLIKASI
PEMBELAJARAN ADAPTIF BERBASIS WEB BCOOL
Studi kasus pengembangan model pembelajaran
untuk mata kuliah Grafika Komputer di Universitas Bina Nusantara
Erick Lysander 0700707894
Willy Handoko 0700725814
Budiarto Herman 0700726161
Abstrak
BCOOL atau Brain Compatible Online Learning adalah model pembelajaran yang bertujuan memanfaatkan teknologi pembelajaran berbasis web untuk menciptakan lingkungan belajar yang atentif dan suportif, sehingga dapat mendorong terjadinya proses belajar aktif di antara para pemelajar. Salah satu keunggulan BCOOL adalah keadaptifannya yang diperoleh dengan menggunakan jejaring Bayesian sebagai student model. Setelah diimplementasikan berdasarkan mata kuliah Grafika Komputer, model aplikasi diujikan pada beberapa kelas mahasiswa dan dibandingkan keefektifannya dengan model pembelajaran yang tidak memiliki fitur BCOOL. Dengan dukungan data dari penelitian sebelumnya, diperoleh kesimpulan bahwa model pembelajaran BCOOL lebih baik dibandingkan model pembelajaran kontrol.
Kata Kunci
vi
PRAKATA
Puji syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada jenjang pendidikan Strata 1, Jurusan Teknik Informatika di Universitas Bina Nusantara.
Dengan bimbingan dari para dosen, dukungan dari banyak pihak, acuan dari berbagai buku dan sumber, akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan. Walaupun telah berusaha mengerjakan dengan sebaik-baiknya, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan di dalam skripsi ini.
Lewat kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tulus kepada semua pihak yang telah turut membantu dan mendukung dalam menyelesaikan skripsi ini, di antaranya kepada:
1) Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc. selaku Rektor Universitas Bina Nusantara.
2) Bapak Sablin Yusuf, Ir., M.Sc., M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara.
3) Bapak H. Mohammad Subekti, BE, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara.
vii
5) Bapak Diaz D.Santika, Ir., M.Sc. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan masukan-masukan yang bermanfaat selama proses penyusunan skripsi ini.
6) Teman-teman yang telah memberikan dukungan moril kepada penulis. 7) Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, yang telah
membantu penulis menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan.
Jakarta, 22 Januari 2007
viii
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar... i
Halaman Judul Dalam... ii
Halaman Persetujuan Hardcover... iii
Halaman Pernyataan Dewan Penguji... iv
Abstrak...v
Prakata... vi
Daftar Isi ... viii
Daftar Tabel ... xii
Daftar Gambar ... xiv
BAB 1 PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Rumusan Masalah...3
1.3 Ruang Lingkup...4
1.4 Tujuan dan Manfaat ...5
1.5 Metodologi...6
1.6 Sistematika Penulisan ...8
BAB 2 LANDASAN TEORI...10
2.1 Intelegensia Semu ...10
2.2 Computer Assisted Instruction...12
2.2.1 CAI Tradisional...13
2.2.2 Intelligent Tutoring System...14
2.3 BCOOL...16
2.4 Penalaran Probabilitas...19
2.4.1 Probabilitas dan Teorema Bayes...20
2.4.2 Certainty Factor...21
2.4.3 Teori Dempster-Shafer...22
ix
2.5 Penerapan Jejaring Bayesian untuk Student Model...31
2.5.1 Membangun Student Model...34
2.5.2 Contoh Penerapan Jejaring Bayesian untuk Student Model.36 2.6 Pemetaan Konsep...39
2.7 Bahasa Pemrograman PHP ...41
2.8 Basis Data ...42
2.8.1 Basis Data Relasional ...43
2.8.2 Structured Query Language...43
2.8.3 MySQL ...44
2.9 Alat Perancangan Sistem ...45
2.9.1 State Transition Diagram...45
2.9.2 Spesifikasi Proses...46
2.10 Interaksi Manusia dan Komputer...47
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN MODEL PEMBELAJARAN....50
3.1 Analisis Permasalahan ...50
3.1.1 Sejarah Pembelajaran Berbasis Web di Bina Nusantara ...50
3.1.2 Sistem yang Berjalan ...51
3.2 Pengembangan Model Pembelajaran Adaptif...53
3.2.1 Analisis dan Perencanaan Materi Ajar...53
3.2.2 Perancangan Peta Konsep ...67
3.2.3 Perancangan Jejaring Bayesian...67
3.2.4 Diagram Hirarki ...73
3.2.5 State Transition Diagram...74
3.3 Rancangan Layar ...77
3.3.1 Rancangan Layar Login dan News ...77
3.3.2 Rancangan Layar Home...78
3.3.3 Rancangan Layar Pra-Ujian...79
3.3.4 Rancangan Layar Kuesioner ...81
3.3.5 Rancangan Layar Help...82
x
3.3.7 Rancangan Layar Materi Belajar ...85
3.3.8 Rancangan Layar Simulator...86
3.3.9 Rancangan Layar Bacaan...87
3.3.10 Rancangan Layar Latihan ...88
3.3.11 Rancangan Layar Pretest...89
3.3.12 Rancangan Layar After Pretest ...91
3.3.13 Rancangan Layar Hasil Pretest ...92
3.3.14 Rancangan Layar Utama Forum ...94
3.3.15 Rancangan Layar Topik Forum ...95
3.3.16 Rancangan Layar Thread Forum ...96
3.4 Rancangan Basis Data...97
3.5 Spesifikasi Proses...103
3.5.1 Spesifikasi Modul Login...103
3.5.2 Spesifikasi Modul Logout...104
3.5.3 Spesifikasi Modul Simpan Hasil Kuesioner ...105
3.5.4 Spesifikasi Modul Tampil Soal Pretest...105
3.5.5 Spesifikasi Modul Diagnosa Pretest ...107
3.5.6 Spesifikasi Modul Cek Jawab Pretest ...108
3.5.7 Spesifikasi Modul Calcpre...109
3.5.8 Spesifikasi Modul Tampil Soal Posttest ...110
3.5.9 Spesifikasi Modul Diagnosa Soal Posttest...112
3.5.10 Spesifikasi Modul Cek Jawab Posttest ...113
3.5.11 Spesifikasi Modul Calcpost ...113
3.5.12 Spesifikasi Modul Cek Jawab Exercise ...114
3.5.13 Spesifikasi Modul Connect Database ...115
3.5.14 Spesifikasi Modul Index ...115
3.5.15 Spesifikasi Modul Home...116
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN EVALUASI...119
4.1 Pengukuran Model Pembelajaran Adaptif ...119
xi
4.1.2 Subjek Pengukuran ...120
4.1.3 Waktu Pengukuran...121
4.1.4 Analisis Hasil Pengukuran...121
4.1.5 Analisis Hasil Pengukuran dengan Data Sebelumnya ...127
4.2 Pengukuran Kuesioner ...131
4.3 Evaluasi Model Pembelajaran...134
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN...149
5.1 Simpulan ...149
5.2 Saran ...149
Daftar Pustaka...152
Riwayat Hidup ...154
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hubungan masalah (Q) dan konsep (C)...37
Tabel 2.2 Prior probability, slip probability, dan guess probability...39
Tabel 3.1 Parameter student model...70
Tabel 3.2 Concept vs question...71
Tabel 3.3 Tabel logexercise ...97
Tabel 3.4 Tabel loglogin ...98
Tabel 3.5 Tabel logmaterial ...98
Tabel 3.6 Tabel logpolling...98
Tabel 3.7 Tabel logposttest ...98
Tabel 3.8 Tabel logpretest...99
Tabel 3.9 Tabel msconcept ...99
Tabel 3.10 Tabel msexerciseitem ...99
Tabel 3.11 Tabel msmaterial...100
Tabel 3.12 Tabel msnews ...100
Tabel 3.13 Tabel mspolling ...100
Tabel 3.14 Tabel mspostmodel ...100
Tabel 3.15 Tabel mspremodel...101
Tabel 3.16 Tabel msquestion ...101
Tabel 3.17 Tabel msstudent ...101
Tabel 3.18 Tabel mstestitem ...101
Tabel 3.19 Tabel mstopic...102
Tabel 4.1 Perbedaan model A dan model B ...119
Tabel 4.2 Jumlah data yang diperoleh dari pengukuran ...121
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran yang dipergunakan untuk analisis...122
Tabel 4.4 Perhitungan untuk dependent variableY...123
Tabel 4.5 Perhitungan untuk covariate X...124
Tabel 4.6 Perhitungan untuk covariance dari X dan Y...124
Tabel 4.7 Data hasil pengukuran di semester sebelumnya ...127
xiii
Tabel 4.9 Perhitungan untuk covariateX...129
Tabel 4.10 Perhitungan untuk covariance dari X dan Y...129
Tabel 4.11 Hasil kuesioner untuk karakteristik desain pembelajaran...131
Tabel 4.12 Hasil kuesioner untuk karakteristik teknis...132
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model konseptual BCOOL...17
Gambar 2.2 Contoh jejaring Bayesian dengan lima variabel ...25
Gambar 2.3 Conditional probability untuk setiap node jejaring Bayesian...27
Gambar 2.4 Jejaring Bayesian untuk nodeQ dan Ci...35
Gambar 2.5 Topologi jejaring Bayesian untuk pertambahan pecahan ...37
Gambar 2.6 Contoh pemetaan konsep ...40
Gambar 2.7 Notasi modul ...45
Gambar 2.8 Notasi state...46
Gambar 2.9 Notasi state transition...46
Gambar 2.10 Notasi kondisi dan aksi ...46
Gambar 3.1 Sistem koordinat semesta dan sistem koordinat pengamatan ...54
Gambar 3.2 Pendefinisian bidang pengamatan dan viewing window...55
Gambar 3.3 Setup pengamatan 3D dalam computer graphics pipeline...56
Gambar 3.4 Transformasi sistem koordinat dari WCS ke VCS...57
Gambar 3.5 Transformasi WCS ke VCS...60
Gambar 3.6 Hasil transformasi sistem koordinat dari WCS ke VCS...61
Gambar 3.7 Hasil proses shearing untuk proyeksi perspektif ...62
Gambar 3.8 Normalisasi viewing volume (frustum) ...63
Gambar 3.9 Hasil proses penyekalaan terhadap frustum ternormalisasi ...64
Gambar 3.10 Peta konsep 3D viewing pipeline...67
Gambar 3.11 Jejaring Bayesian ...72
Gambar 3.12 Diagram hirarki ...73
Gambar 3.13 STD Login...74
Gambar 3.14 STD Home ...74
Gambar 3.15 STD Materi Belajar...75
Gambar 3.16 STD Latihan...75
Gambar 3.17 STD Test ...76
Gambar 3.18 STD Pretest dan Posttest ...76
xv
Gambar 3.20 Rancangan layar login dan news...77
Gambar 3.21 Rancangan layar home ...78
Gambar 3.22 Rancangan layar pra-ujian ...80
Gambar 3.23 Rancangan layar kuesioner ...81
Gambar 3.24 Rancangan layar help ...82
Gambar 3.25 Rancangan layar contact ...84
Gambar 3.26 Rancangan layar materi belajar...85
Gambar 3.27 Rancangan layar simulator...86
Gambar 3.28 Rancangan layar bacaan...87
Gambar 3.29 Rancangan layar latihan ...88
Gambar 3.30 Rancangan layar pretest ...90
Gambar 3.31 Rancangan layar after pretest ...91
Gambar 3.32 Rancangan layar hasil pretest...93
Gambar 3.33 Rancangan layar utama forum ...94
Gambar 3.34 Rancangan layar topik forum...95
Gambar 3.35 Rancangan layar thread forum ...96
Gambar 3.36 Entity relationship diagram...103
Gambar 4.1 Perbandingan MeanYA dan MeanYB dengan penyesuaiannya ...125
Gambar 4.2 Perbandingan MeanYA dan MeanYB dengan penyesuaiannya ...130
Gambar 4.3 Tampilan halaman login dan news...135
Gambar 4.4 Tampilan halaman home pada kunjungan pertama kali...135
Gambar 4.5 Halaman pra-ujian...136
Gambar 4.6 Tampilan halaman pretest...137
Gambar 4.7 Tampilan halaman hasil pretest...138
Gambar 4.8 Tampilan halaman home setelah pemelajar menyelesaikan pretest.138 Gambar 4.9 Tampilan halaman materi belajar...139
Gambar 4.10 Tampilan halaman bacaan untuk topik utama...140
Gambar 4.11 Tampilan halaman peta konsep untuk topik utama...141
Gambar 4.12 Tampilan halaman simulator...142
Gambar 4.13 Tampilan halaman latihan...143
xvi
