I. Pendahuluan - Integrated Digital Learning
Industrial Engineering Conference on Telecommunication (INDECT) 2012
Bandung, 27 November 2012
Pengembangan Aplikasi E-University :
Integrated Digital Learning
Seno Adi Putra1, Nia Ambarsari2, Riza Agustiansyah3,
Rizal Ismail4, Giovani Anggasta Adjid5, Nanda Novita Dewi6
Program Studi Sistem Informasi Institut Teknologi Telkom
Jl. Telekomunikasi No.1, Terusan Buah Batu, Bandung 40257
Email : [email protected], [email protected], [email protected]
ABSTRAK
ABSTRACT
Metode pembelajaran partisipatif atau dikenal dengan
nama students centered learning akan lebih efektif jika
didukung dengan sistem digital learning terintegrasi.
Participative learning, known as student centered
learning, will be more effective if it is supported by integrated
digital learning system.
Sistem digital learning terintegrasi memberikan akses tak
terbatas pada pembelajaran dengan mengintegrasikan semua
aplikasi-aplikasi seperti m-Learning, digital library, academic
IS, personal goal setting, e-Reference, e-Magazine, multimedia
content management, collaboration portal, e-Research, , dan
analytical system seperti knowledge management system dan
business intteligence.
Integrated digital learning system provides unlimited
learning access by integrating all application including mLearning, digital library, academic IS, personal goal setting, eReference, e-Magazine, multimedia content management,
collaboration portal, e-Research, and analytical system like
knowledge management and business intteligence.
Digital learning terintegrasi mengadopsi perkembangan
teknologi social network yang terbuka, saling berbagi
pengetahuan dan solusi, kolaborasi, arsitektur terdistribusi,
skalabilitas tinggi, mobile, transparansi, concurrency,
intelligent, dan kemudahan dalam memeliharanya.
Cakupan akses digital learning terintegrasi ini meliputi
akses melalui web browser, perangkat mobile, dan aplikasi TV
yang didukung dengan konten multimedia interaktif.. Karena
cakupan luas dan memerlukan skalabilitas tinggi, sistem ini
menerapkan arsitektur multitier dan terdistribusi.
Kata kunci :
digital learning terintegrasi, student-centered
learning,
social network, kolaborasi,
terdistribusi, skalabilitas, mobile, intelligent,
transparansi, concurrency.
Integrated digital learning adopts social network
technology, which implements opened access, knowledge
sharing and solution, collaboration, distributed architecture,
high scalability, mobile, tranparent, concurrency, intteligent
system, and easy to maintain.
Scope of integrated digital learning includes access from
web browser, mobile, and TV and it is supported by interactive
multimedia content. Due to wide scope and high scalabitity
requirement, this system implements multiter and distributed
architecture.
Key word
: Integrated digital learning, student centered
learning, social network, collaboration,
distributed, scalability, mobile, intelligent,
transparent, concurrency.
I. Pendahuluan
II. Analisis Kebutuhan
Pembelajaran konvensional yang dilakukan satu arah
sudah menjadi metode yang efektif dalam menyampaikan
materi perkuliahan. Saat ini dibutuhkan metode
pembelajaran yang berorientasi pada pengembangan
kemampuan intelektual mahasiswa, menumbuhkan
budaya mengeksplorasi dan meneliti, menumbuhkan
budaya demokratis, beradab, terbuka, dan pembelajaran
tak terbatas yang memberikan inspirasi kepada
mahasiswa
untuk
mengembangkan
kecerdasan,
emosional, dan spiritualnya. Metode yang mendukung
pembelajaran tersebut disebut sebagai student-centered
learning atau dikenal pembelajaran partisipatif.
Salah satu strategi yang dijalankan institusi pendidikan
dalam meningkatkan mutu pendidikan adalah
mengembangkan metode pembelajaran yang partisipatif
dan interaktif. Metode pembelajaran yang baik adalah
metode yang mampu menumbuhkan peran aktif
mahasiswanya dalam proses belajar dan mengajar,
dikenal dengan metode students-centered. Salah satu
dukungan untuk mengembangkan metode pembelajaran
yang partisipatif dan interaktif adalah digital learning.
Metode student centered learning akan lebih efektif
jika didukung dengan teknologi informasi melalui sistem
digital learning terintegrasi.
Paper ini tidak memfokuskan pada metode
pembelajaran, melainkan pada pengembangan sistem
digital learning
terintegrasi
yang mendukung
pembelajaran student centered learning.
Perkembangan teknologi ke arah social network,
terbuka, saling berbagi, saling kolaborasi, terdistribusi,
skalabilitas tinggi, mobile, transparansi, concurrency,
intelligent, dan sederhana telah mendorong lahirnya
berbagai inovasi dalam teknologi digital learning.
Digital learning kini semakin dikenal sebagai salah satu
cara untuk mengatasi masalah pendidikan, baik di
negara-negara maju maupun di negara yang sedang
berkembang seperti Indonesia.
Pada tahun 2006 tercatat bahwa sekitar 12-15%
perguruan tinggi di dunia telah menggunakan sistem
digital learning di mana di dalamnya sudah menerapkan
mobile learning. Pada tahun 2009 tercatat sekitar 44%
dari semua perguruan tinggi di dunia sudah
menggunakan sistem e-learning dan m-Learning,
sedangkan pada tahun 2014 diproyeksikan meningkat
sekitar 81% penggunaannya. Data ini juga menunjukan
adanya dampak positif
bagi perkembangan dan
kemajuan dunia pendidikan.[1]
5.
6.
Sistem digital learning harus terintegrasi dengan
semua aplikasi-aplikasi pendukungnya seperti digital
library, academic IS, personal goal setting, m-learning,
e-Reference,
e-Magazine,
multimedia
content
management, collaboration portal, e-Research, dan
analytical system seperti knowlege management dan
business intteligence. Diharapkan melalui sistem ini
mahasiswa mendapatkan akses seluas-luasnya terhadap
sumber dan media pembelajaran.
7.
8.
Selain terintegrasi dengan aplikasi pendukungnya,
secara fungsional digital learning memiliki fitur berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
9.
fitur menyediakan dan menampilkan konten-konten
video, slide presentasi, konten animasi, dan
dokumen elektronik lainnya seperti pdf;
fitur layanan registrasi sistem, autentikasi dan
otorisasi;
fitur layanan daftar mata kuliah untuk setiap
program studi;
fitur mengakses modul atau konten ajar per-bab,
penambahan modul dan konten ajar, dan
memberikan komentar atau diskusi untuk setiap
konten ajar yang tersedia;
fitur layanan tugas mata kuliah;
fitur layanan akses ke kuis dan ujian on-line;
fitur layanan personal goal setting.
III. Perancangan Arsitektur Digital Learning
Perancangan digital learning mengacu pada konsep
bernama National E-Learning Xchange Technology
(NEXT) yang didengungkan pada musyawarah
APTIKOM di Bali tahun 2007 sebagai berikut :
“mekanisme untuk belajar dari berbagai sumber, tidak
hanya terpaku pada referensi yang diberikan oleh
pengajar di sebuah perguruan tinggi semata, sering
diistilahkan sebagai konsep “multi sourcing”. Dalam
Musyawarah Nasional tahun 2007 di Pulau Dewaa Bali,
segenap
anggota
APTIKOM
bersepakat
untuk
menerapkan konsep “multi sourcing” ini dengan cara
melakukan kolaborasi antara seluruh perguruan tinggi
informatika yang lebih dari 700 institusi jumlahnya saat
ini. Konsep yang pada awalnya diberikan nama NEXT
(National E‐Learning Xchange Technology) ini, dan
kemudian diintegrasikan menjadi e‐Bursa atas saran
Menteri Pendidikan Nasional dan Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi dalam pertemuan resminya dengan
seluruh pengurus inti APTIKOM, pada dasarnya
menawarkan 10 (sepuluh) flagship atau pilar
aplikasisebagai berikut : “
Use case sistem digital Learning ini meliputi :
1.
2.
3.
4.
submit jawaban soal ujian. Tipe soal untuk ujian
adalah multiple choice;
task assignment. Dosen dapat memberikan
pengumuman tentang tugas yang harus dikerjakan
mahasiswa. Dosen juga dapat
melihat urutan
mahasiswa yang telah mengumpulkan tugas sebelum
batas waktu pengumpulannya;
view training content. Use case ini melibatkan
beberapa aktor yaitu bagian training center, dosen,
peserta training, dan perpustakaan. Konten learning
yang disajikan tidak berbeda dengan konten learning
akademik biasa;
certification exam. Use case ini terkait dengan
kegiatan training di mana peserta training melakukan
latihan dan ujian soal-soal sertifikasi profesi yang
disediakan oleh training center;
comment atau discussion forum. Fitur ini
memfasilitasi antar mahaiswa atau mahasiswa
dengan dosen untuk saling bertukar pikiran dan
memberikan komentar mengenai konten mata kuliah
yang diunggah;
digital library link. Fitur ini memberikan link buku
digital yang terkait dengan konten mata kuliah.
Secara
berkelanjutan
pihak
perpustakaan
memberikan informasi link buku terbaru;
view course list. Dosen dan mahasiswa dapat melihat
informasi menganai mata kuliah, Satuan Acara
Perkuliahan (SAP), daftar mata kuliah di tiap
semester untuk semua jurusan;
view content. Menampilkan konten multimedia;
on-line quiz. Kuis on-line dapat dilakukan secara
bertahap dari satu bab ke bab lainnya. Kuis secara
on-line ini dapat dilakukan untuk bab berikutnya
dengan syarat nilai untuk kuis pada bab sebelumnya
lebih dari 50%. Bila tidak lulus, maka belum dapat
melakukan kuis di bab berikutnya. Nilai kuis akan
langsung diketahui oleh mahasiswa setelah mereka
melakukan submit jawaban soal kuis. Sistem soal
untuk kuis sendiri adalah multiple choice;
on-line exam. Ujian On-line dapat dilakukan hanya
pada waktu tertentu, yaitu ujian tengah semester atau
ujian akhir semester. Nilai ujian akan langsung
diketahui oleh mahasiswa setelah mereka melakukan
Gambar 1 Sepuluh flagship dalam e-Bursa NEXT [2]
2
1
Aptikom, (n.d.), Strategi Penerapan Konsep Multi Sourcing Learning
melalui Implementasi Aplikasi e‐Bursa secara Nasional dalam Rangka
Peningkatan Kualitas SDM, Panduan Penyusunan Kurikulum Rumpun
Ilmu Informatika , 50.
Achim Steinacker, Cornelia Seeberg, Stephan Fischer, and Ralf
Steinmetz. Multibook: Metadata for the Web. In 2nd International
Conference on New Learning Technologies, pages 16–24, Bern,
Switzerland, August 2006.
2
7.
Berdasarkan rujukan e-Bursa NEXT, Digital
learning yang dikembangkan dipetakan menjadi tiga
area, yaitu :
a.
b.
c.
layer collection, yaitu layer pengumpulan konten
yang bersumber dari semua aplikasi yang terkait
dengan fungsi pembelajaran seperti e-Research, eCurriculum, e-Reference, e-Library dan lainnya;
layer processing and analysis, yaitu layer untuk
memproses data yang selanjutnya dianalisis untuk
membantu proses pengambilan keputusan. Layer ini
meliputi : knowledge management, digital learning
data mart dan business intelligence;
layer
distribution,
yaitu
layer
untuk
mendistribusikan konten dari layer processing and
analysis maupun layer collection melalui jaringan
Internet dan seluler yang dapat diakses oleh web
browser, aplikasi mobile, dan aplikasi TV.
8.
9.
pengembangan sistem e-Conference. Aplikasi ini
mengelola pelaksanaan konferensi, seminar, dan
lokakarya on-line yang dilaksanakan oleh institusi
pendidikan tinggi;
integrasi semua sistem di atas dengan menggunakan
Service Oriented Architecture (SOA) dan membuka
akses ke berbagai device seperti smartphone, PC
tablet, dan TV;
implementasi intelligent web pada integrated digital
learning, di mana di dalamnya terdapat tiga fungsi
intelligent, yaitu content aggregation, reference
structure, dan algoritma pemrosesan informasi
secara intelligent. Sistem ini melakukan proses
mengumpulkan, menganalisis, dan melakukan aksi
pada kuantitas data yang besar yang diakses di web
sehingga sistem memiliki kemampuan melakukan
rekomendasi, search dan ranking, pengelompokan
otomatis objek-objek serupa, mengklasifikasi
obyek-obyek, forcasting, dan autonomous agents.
Ada tiga tipe pendekatan integrasi yang dilakukan
pada pengembangan sistem digital learning ini yaitu :
integrasi berorientasi informasi, integrasi berorientasi
pada proses bisnis, dan integrasi berorientasi layanan.
Gambar 2 Arsitektur aplikasi digital learning
Integrasi berorientasi informasi adalah integrasi
dilakukan dengan memungkinkan adanya pertukaran
informasi sederhana. Integrasi ini dibagi ke dalam 3
jenis, yaitu integrasi basis data, integrasi user interface,
dan integrasi aplikasi. Tipe integrasi ini yang akan
dilakukan di sistem digital learning.
Perancangan dan implementasi digital learning di
atas dibagi ke dalam tahapan atau roadmap
pengembangan, yaitu:
Integrasi kedua adalah integrasi berorientasi proses
bisnis. Aplikasi-aplikasi yang secara workflow berkaitan
diintegrasikan.
1.
Integrasi ketiga adalah integrasi berorientasi layanan
yang memungkinkan layanan-layanan aplikasi dengan
platform teknologi berbeda dapat saling berkomunikasi
satu dengan lainnya. Integrasi ini akan diterapkan untuk
mengantisipasi adanya aplikasi yang terkait dengan
digital learning dibangun dengan teknologi pemrograman
yang berbeda.
2.
3.
4.
5.
6.
pengembangan e-Learning dan m-Learning beserta
integrasinya. Kedua sistem ini merupakan aplikasi
yang mengelola sharing pelaksanaan kegiatan
belajar mengajar;
pengembangan e-Library dan e-Reference beserta
integrasinya. E-Library merupakan aplikasi yang
mengelola perpustakaan yang di dalamnya terdapat
pengelolaan e-Book yang dapat diakses secara
terbatas (read only) sedangkan e-Reference
merupakan aplikasi yang mengelola referensi seperti
paper, jurnal, dan majalah elektronik;
pengembangan e-Research. Aplikasi ini mengelola
kemitraan
institusi
pendidikan
dengan
stakeholder‐nya seperti pemerintah dan industri.
Sistem ini mengelola informasi kerja sama dalam
bentuk proyek atau riset bersama yang hasilnya
dapat digunakan sebagai pembelajaran mahasiswa;
pengembangan sistem e-Certification. Aplikasi ini
mengelola kompetensi di bidang tertentu;
pengembangan sistem e-Curriculum. Aplikasi ini
mendukung penyusunan kurikulum dan bidang
peminatan yang akan diacu sesuai dengan dinamika
kebutuhan pasar;
pengembangan sistem Career Development. Sistem
ini mengelola konsultasi mahasiswa secara on-line,
mengelola tracer study, mengelola personal goal
setting mahasiswa, dan mengelola career planning;
Arsitektur teknologi data center pada sistem digital
learning dirancang dengan menggunakan arsitektur
multtier dan diimplementasikan sebagai layanan cloud
computing khususnya Software as a Service. Untuk itu
perlu diperhatikan aspek-aspek high performance, high
availiability, maupun high scalability.
Arsitektur data center di sistem digital learning ini
meliputi tiga tier utama, yaitu presentation tier,
application tier, dan data tier. Presentation tier berperan
seolah-olah sebagai sebuah sistem tunggal yang
terhubung langsung ke client, biasanya dalam bentuk
sebuah virtual host name untuk mendistribusikan request
client ke berbagai server aplikasi e-University.
Application tier melakukan proses bisnis utama dari eUniversity. Data tier merupakan tier penyimpanan data
permanen seperti database server. Berikut gambaran
umum arsitektur teknologi digital learning.
3
Gambar 3 Arsitektur teknologi digital learning
IV. Pengembangan e-Learning dan m-Learning
Pada paper ini difokuskan ke pengembangan eLearning dengan m-Learning yang merupakan tahap
pertama dari roadmap pengembangan sistem digital
learning secara keseluruhan.
4.1 Pertimbangan Teknologi Enterprise
Pada sistem e-Learning ini digunakan Struts
Framework sebagai teknologi yang diimplementasikan
di presentation tier. Struts merupakan open source
framework yang yang dirancang untuk membantu para
developer dalam membangun arsitektur aplikasi
berbasis Model-View-Controller (MVC). MVC sudah
merupakan standard umum dalam membangun
aplikasi web dengan penggunaaan Java Servlet
dan Java
Server
Pages (JSP) sebagai
teknologinya.
Gambar 4. Implementasi arsitektur digital learning
Fitur-fitur utama e-Learning yang dibangun sesuai
dengan analisis kebutuhan di atas antara lain : profile
management, course management, multimedia content
management (unggah, unduh, play, listing and most vie
content, comment), task management (membuat task,
edit task, pengumpulan task, unggah task), quiz
management, exam management, tes minat, dan
discussion forum management.
Teknologi yang berperan sebagai application tier
adalah Enterprise JavaBean (EJB). EJB adalah
objek-objek yang dapat dipanggil secara remote dan
untuk alasan ini EJB merupakan komponen kunci
untuk membangun aplikasi mutitier dan terdistribusi.
Sistem e-Learning dan m-Learning menggunakan
sumber database Microsoft SQL Server.
Pertukaran pesan antara e-Learning dan mLearning menggunakan teknologi web wervice. Pesan
yang dikirim dalam format KSOAP sedangkan
transport data menggunakan protokol HTTP.
Arsitektur web services ini merupakan protokol dan
standar yang digunakan dengan menggunakan
mekanisme transportasi SOAP (Simple Object Access
Protocol).
Gambar 5 Tampilan aplikasi e-Learning dengan konten
multimedianya
4
diterapkan yaitu prinsip multimedia, prinsip
kesinambungan spasial, prinsip kesinambungan waktu,
prinsip koherensi, prinsip modalitas belajar, prinsip
redudansi, prinsip personalisasi, prinsip interaktivitas,
dan prinsip sinyal (cue, highlight).
4.2 Pertimbangan Teknologi Mobile
Aplikasi mobile yang dibangun berbasis dua
platform teknologi, yaitu Java ME dan Java Android.
Alasan penggunaan platform Java ME adalah karena
Java ME adalah platform yang paling familiar di dunia
aplikasi perangkat mobile dan Java environment telah
terpasang di hampir semua perangkat mobile.
Intinya konten pembelajaran multimedia interaktif
yang dibangun merupakan perpaduan antara berbagai
media berupa teks, gambar, grafik, sound, animasi,
video, dan interaksi dengan penggunanya sesuai
dengan prinsip-prinsip multimedia di atas.
Salah satu teknologi berbasis Java ME yang
digunakan adalah LWUIT (Lightweight User Interface
Toolkit). LWUIT adalah lightweight widget library
dari Sun Microsystems yang terinspirasi oleh Swing
namun dirancang untuk perangkat dengan kapasitas
terbatas seperti mobile Phone dan PDA. LWUIT
mendukung kemampuan pluggable theme, hirarki
komponen, kontainer, dan abstraksi di bawah GUI
toolkit. LWUIT pada dasarnya adalah sebuah UI
framework yang menawarkan antar muka yang lebih
baik, teratur, dan mudah untuk diimplementasikan.
LWUIT menghindari lowest common denominator
yakni mengimplementasikan beberapa fitur pada
platform low-end dan membawa hasil yang lebih baik
pada platform high-end.
Alasan penggunaan Android platform adalah
untuk mengakomodir aplikasi khusus smart phone dan
tablet PC berbasis Linux yang tidak mendukung Java
ME. Android yang dikembangkan oleh Google Inc
menyediakan platform bersifat open source bagi para
developer untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri.
Gambar 7 Contoh tampilan konten digital learning untuk mata
kuliah Object Oriented Programming
Daftar Pustaka
1. Achim Steinacker, Cornelia Seeberg, Stephan
Fischer, and Ralf Steinmetz. Multibook: Metadata
for the Web. In 2nd International Conference on
New Learning Technologies, pages 16–24, Bern,
Switzerland, August 2006.
2. Aptikom, (n.d.), “Strategi Penerapan Konsep
Multi Sourcing Learning melalui Implementasi
Aplikasi e‐Bursa secara Nasional dalam Rangka
Peningkatan Kualitas SDM, Panduan Penyusunan
Kurikulum Rumpun Ilmu Informatika”.
3. Attewell, Jill, dan Smith, C. Savill, Mobile
Technologies and Learning, London, 2005,
http://www.LSDA.org.UK
4. Cmuk, Drago, Tarik Mutapcic, dan Ivan Bilic.
“MIRACLE – Model for Integration of Remote
Laboratories in Courses that Use Laboratory and
e-Learning System”. IEEE Transaction on
Learning Technologies, Vol 2. No. 4, OctoberDecember 2009.
5. De Santiago, Rafael dan Andre L.A Raabe.
“Architecture for Learning Object Sharing among
Learning Institution – LOP2P”. IEEE Transaction
on Learning Technologies, Vol 3. No. 2, AprilJune 2010.
6. E. Mayer, Richard. “Multimedia Learning”. 2001
7. Steimle, Jurgen,
Oliver Brdiczka, dan Max
Muhlhauser. “CoScribe : Integrating Paper and
Digital Documents for Collaborative Knowledge
Work”.
IEEE
Transaction
on
Learning
Technologies, Vol 2. No. 3, July-Septemebr 2009.
Gambar 6 Tampilan aplikasi m-Learning berbasis Java ME LWUIT
(Atas) dan berbasis Android (bawah)
4.3 Pertimbangan
Pembuatan
Pembelajaran Multimedia
Konten
Dalam membangun konten e-Learning, diperlukan
prinsip-prinsip dasar untuk merancangnya. Menurut
Richard E. Mayer (2001), anak didik memiliki potensi
belajar yang berbeda-beda3. Menurutnya, terdapat 10
prinsip disain multimedia pembelajaran yang dapat
3
E. Mayer, Richard. “Multimedia Learning”. 2001
5
6
Bandung, 27 November 2012
Pengembangan Aplikasi E-University :
Integrated Digital Learning
Seno Adi Putra1, Nia Ambarsari2, Riza Agustiansyah3,
Rizal Ismail4, Giovani Anggasta Adjid5, Nanda Novita Dewi6
Program Studi Sistem Informasi Institut Teknologi Telkom
Jl. Telekomunikasi No.1, Terusan Buah Batu, Bandung 40257
Email : [email protected], [email protected], [email protected]
ABSTRAK
ABSTRACT
Metode pembelajaran partisipatif atau dikenal dengan
nama students centered learning akan lebih efektif jika
didukung dengan sistem digital learning terintegrasi.
Participative learning, known as student centered
learning, will be more effective if it is supported by integrated
digital learning system.
Sistem digital learning terintegrasi memberikan akses tak
terbatas pada pembelajaran dengan mengintegrasikan semua
aplikasi-aplikasi seperti m-Learning, digital library, academic
IS, personal goal setting, e-Reference, e-Magazine, multimedia
content management, collaboration portal, e-Research, , dan
analytical system seperti knowledge management system dan
business intteligence.
Integrated digital learning system provides unlimited
learning access by integrating all application including mLearning, digital library, academic IS, personal goal setting, eReference, e-Magazine, multimedia content management,
collaboration portal, e-Research, and analytical system like
knowledge management and business intteligence.
Digital learning terintegrasi mengadopsi perkembangan
teknologi social network yang terbuka, saling berbagi
pengetahuan dan solusi, kolaborasi, arsitektur terdistribusi,
skalabilitas tinggi, mobile, transparansi, concurrency,
intelligent, dan kemudahan dalam memeliharanya.
Cakupan akses digital learning terintegrasi ini meliputi
akses melalui web browser, perangkat mobile, dan aplikasi TV
yang didukung dengan konten multimedia interaktif.. Karena
cakupan luas dan memerlukan skalabilitas tinggi, sistem ini
menerapkan arsitektur multitier dan terdistribusi.
Kata kunci :
digital learning terintegrasi, student-centered
learning,
social network, kolaborasi,
terdistribusi, skalabilitas, mobile, intelligent,
transparansi, concurrency.
Integrated digital learning adopts social network
technology, which implements opened access, knowledge
sharing and solution, collaboration, distributed architecture,
high scalability, mobile, tranparent, concurrency, intteligent
system, and easy to maintain.
Scope of integrated digital learning includes access from
web browser, mobile, and TV and it is supported by interactive
multimedia content. Due to wide scope and high scalabitity
requirement, this system implements multiter and distributed
architecture.
Key word
: Integrated digital learning, student centered
learning, social network, collaboration,
distributed, scalability, mobile, intelligent,
transparent, concurrency.
I. Pendahuluan
II. Analisis Kebutuhan
Pembelajaran konvensional yang dilakukan satu arah
sudah menjadi metode yang efektif dalam menyampaikan
materi perkuliahan. Saat ini dibutuhkan metode
pembelajaran yang berorientasi pada pengembangan
kemampuan intelektual mahasiswa, menumbuhkan
budaya mengeksplorasi dan meneliti, menumbuhkan
budaya demokratis, beradab, terbuka, dan pembelajaran
tak terbatas yang memberikan inspirasi kepada
mahasiswa
untuk
mengembangkan
kecerdasan,
emosional, dan spiritualnya. Metode yang mendukung
pembelajaran tersebut disebut sebagai student-centered
learning atau dikenal pembelajaran partisipatif.
Salah satu strategi yang dijalankan institusi pendidikan
dalam meningkatkan mutu pendidikan adalah
mengembangkan metode pembelajaran yang partisipatif
dan interaktif. Metode pembelajaran yang baik adalah
metode yang mampu menumbuhkan peran aktif
mahasiswanya dalam proses belajar dan mengajar,
dikenal dengan metode students-centered. Salah satu
dukungan untuk mengembangkan metode pembelajaran
yang partisipatif dan interaktif adalah digital learning.
Metode student centered learning akan lebih efektif
jika didukung dengan teknologi informasi melalui sistem
digital learning terintegrasi.
Paper ini tidak memfokuskan pada metode
pembelajaran, melainkan pada pengembangan sistem
digital learning
terintegrasi
yang mendukung
pembelajaran student centered learning.
Perkembangan teknologi ke arah social network,
terbuka, saling berbagi, saling kolaborasi, terdistribusi,
skalabilitas tinggi, mobile, transparansi, concurrency,
intelligent, dan sederhana telah mendorong lahirnya
berbagai inovasi dalam teknologi digital learning.
Digital learning kini semakin dikenal sebagai salah satu
cara untuk mengatasi masalah pendidikan, baik di
negara-negara maju maupun di negara yang sedang
berkembang seperti Indonesia.
Pada tahun 2006 tercatat bahwa sekitar 12-15%
perguruan tinggi di dunia telah menggunakan sistem
digital learning di mana di dalamnya sudah menerapkan
mobile learning. Pada tahun 2009 tercatat sekitar 44%
dari semua perguruan tinggi di dunia sudah
menggunakan sistem e-learning dan m-Learning,
sedangkan pada tahun 2014 diproyeksikan meningkat
sekitar 81% penggunaannya. Data ini juga menunjukan
adanya dampak positif
bagi perkembangan dan
kemajuan dunia pendidikan.[1]
5.
6.
Sistem digital learning harus terintegrasi dengan
semua aplikasi-aplikasi pendukungnya seperti digital
library, academic IS, personal goal setting, m-learning,
e-Reference,
e-Magazine,
multimedia
content
management, collaboration portal, e-Research, dan
analytical system seperti knowlege management dan
business intteligence. Diharapkan melalui sistem ini
mahasiswa mendapatkan akses seluas-luasnya terhadap
sumber dan media pembelajaran.
7.
8.
Selain terintegrasi dengan aplikasi pendukungnya,
secara fungsional digital learning memiliki fitur berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
9.
fitur menyediakan dan menampilkan konten-konten
video, slide presentasi, konten animasi, dan
dokumen elektronik lainnya seperti pdf;
fitur layanan registrasi sistem, autentikasi dan
otorisasi;
fitur layanan daftar mata kuliah untuk setiap
program studi;
fitur mengakses modul atau konten ajar per-bab,
penambahan modul dan konten ajar, dan
memberikan komentar atau diskusi untuk setiap
konten ajar yang tersedia;
fitur layanan tugas mata kuliah;
fitur layanan akses ke kuis dan ujian on-line;
fitur layanan personal goal setting.
III. Perancangan Arsitektur Digital Learning
Perancangan digital learning mengacu pada konsep
bernama National E-Learning Xchange Technology
(NEXT) yang didengungkan pada musyawarah
APTIKOM di Bali tahun 2007 sebagai berikut :
“mekanisme untuk belajar dari berbagai sumber, tidak
hanya terpaku pada referensi yang diberikan oleh
pengajar di sebuah perguruan tinggi semata, sering
diistilahkan sebagai konsep “multi sourcing”. Dalam
Musyawarah Nasional tahun 2007 di Pulau Dewaa Bali,
segenap
anggota
APTIKOM
bersepakat
untuk
menerapkan konsep “multi sourcing” ini dengan cara
melakukan kolaborasi antara seluruh perguruan tinggi
informatika yang lebih dari 700 institusi jumlahnya saat
ini. Konsep yang pada awalnya diberikan nama NEXT
(National E‐Learning Xchange Technology) ini, dan
kemudian diintegrasikan menjadi e‐Bursa atas saran
Menteri Pendidikan Nasional dan Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi dalam pertemuan resminya dengan
seluruh pengurus inti APTIKOM, pada dasarnya
menawarkan 10 (sepuluh) flagship atau pilar
aplikasisebagai berikut : “
Use case sistem digital Learning ini meliputi :
1.
2.
3.
4.
submit jawaban soal ujian. Tipe soal untuk ujian
adalah multiple choice;
task assignment. Dosen dapat memberikan
pengumuman tentang tugas yang harus dikerjakan
mahasiswa. Dosen juga dapat
melihat urutan
mahasiswa yang telah mengumpulkan tugas sebelum
batas waktu pengumpulannya;
view training content. Use case ini melibatkan
beberapa aktor yaitu bagian training center, dosen,
peserta training, dan perpustakaan. Konten learning
yang disajikan tidak berbeda dengan konten learning
akademik biasa;
certification exam. Use case ini terkait dengan
kegiatan training di mana peserta training melakukan
latihan dan ujian soal-soal sertifikasi profesi yang
disediakan oleh training center;
comment atau discussion forum. Fitur ini
memfasilitasi antar mahaiswa atau mahasiswa
dengan dosen untuk saling bertukar pikiran dan
memberikan komentar mengenai konten mata kuliah
yang diunggah;
digital library link. Fitur ini memberikan link buku
digital yang terkait dengan konten mata kuliah.
Secara
berkelanjutan
pihak
perpustakaan
memberikan informasi link buku terbaru;
view course list. Dosen dan mahasiswa dapat melihat
informasi menganai mata kuliah, Satuan Acara
Perkuliahan (SAP), daftar mata kuliah di tiap
semester untuk semua jurusan;
view content. Menampilkan konten multimedia;
on-line quiz. Kuis on-line dapat dilakukan secara
bertahap dari satu bab ke bab lainnya. Kuis secara
on-line ini dapat dilakukan untuk bab berikutnya
dengan syarat nilai untuk kuis pada bab sebelumnya
lebih dari 50%. Bila tidak lulus, maka belum dapat
melakukan kuis di bab berikutnya. Nilai kuis akan
langsung diketahui oleh mahasiswa setelah mereka
melakukan submit jawaban soal kuis. Sistem soal
untuk kuis sendiri adalah multiple choice;
on-line exam. Ujian On-line dapat dilakukan hanya
pada waktu tertentu, yaitu ujian tengah semester atau
ujian akhir semester. Nilai ujian akan langsung
diketahui oleh mahasiswa setelah mereka melakukan
Gambar 1 Sepuluh flagship dalam e-Bursa NEXT [2]
2
1
Aptikom, (n.d.), Strategi Penerapan Konsep Multi Sourcing Learning
melalui Implementasi Aplikasi e‐Bursa secara Nasional dalam Rangka
Peningkatan Kualitas SDM, Panduan Penyusunan Kurikulum Rumpun
Ilmu Informatika , 50.
Achim Steinacker, Cornelia Seeberg, Stephan Fischer, and Ralf
Steinmetz. Multibook: Metadata for the Web. In 2nd International
Conference on New Learning Technologies, pages 16–24, Bern,
Switzerland, August 2006.
2
7.
Berdasarkan rujukan e-Bursa NEXT, Digital
learning yang dikembangkan dipetakan menjadi tiga
area, yaitu :
a.
b.
c.
layer collection, yaitu layer pengumpulan konten
yang bersumber dari semua aplikasi yang terkait
dengan fungsi pembelajaran seperti e-Research, eCurriculum, e-Reference, e-Library dan lainnya;
layer processing and analysis, yaitu layer untuk
memproses data yang selanjutnya dianalisis untuk
membantu proses pengambilan keputusan. Layer ini
meliputi : knowledge management, digital learning
data mart dan business intelligence;
layer
distribution,
yaitu
layer
untuk
mendistribusikan konten dari layer processing and
analysis maupun layer collection melalui jaringan
Internet dan seluler yang dapat diakses oleh web
browser, aplikasi mobile, dan aplikasi TV.
8.
9.
pengembangan sistem e-Conference. Aplikasi ini
mengelola pelaksanaan konferensi, seminar, dan
lokakarya on-line yang dilaksanakan oleh institusi
pendidikan tinggi;
integrasi semua sistem di atas dengan menggunakan
Service Oriented Architecture (SOA) dan membuka
akses ke berbagai device seperti smartphone, PC
tablet, dan TV;
implementasi intelligent web pada integrated digital
learning, di mana di dalamnya terdapat tiga fungsi
intelligent, yaitu content aggregation, reference
structure, dan algoritma pemrosesan informasi
secara intelligent. Sistem ini melakukan proses
mengumpulkan, menganalisis, dan melakukan aksi
pada kuantitas data yang besar yang diakses di web
sehingga sistem memiliki kemampuan melakukan
rekomendasi, search dan ranking, pengelompokan
otomatis objek-objek serupa, mengklasifikasi
obyek-obyek, forcasting, dan autonomous agents.
Ada tiga tipe pendekatan integrasi yang dilakukan
pada pengembangan sistem digital learning ini yaitu :
integrasi berorientasi informasi, integrasi berorientasi
pada proses bisnis, dan integrasi berorientasi layanan.
Gambar 2 Arsitektur aplikasi digital learning
Integrasi berorientasi informasi adalah integrasi
dilakukan dengan memungkinkan adanya pertukaran
informasi sederhana. Integrasi ini dibagi ke dalam 3
jenis, yaitu integrasi basis data, integrasi user interface,
dan integrasi aplikasi. Tipe integrasi ini yang akan
dilakukan di sistem digital learning.
Perancangan dan implementasi digital learning di
atas dibagi ke dalam tahapan atau roadmap
pengembangan, yaitu:
Integrasi kedua adalah integrasi berorientasi proses
bisnis. Aplikasi-aplikasi yang secara workflow berkaitan
diintegrasikan.
1.
Integrasi ketiga adalah integrasi berorientasi layanan
yang memungkinkan layanan-layanan aplikasi dengan
platform teknologi berbeda dapat saling berkomunikasi
satu dengan lainnya. Integrasi ini akan diterapkan untuk
mengantisipasi adanya aplikasi yang terkait dengan
digital learning dibangun dengan teknologi pemrograman
yang berbeda.
2.
3.
4.
5.
6.
pengembangan e-Learning dan m-Learning beserta
integrasinya. Kedua sistem ini merupakan aplikasi
yang mengelola sharing pelaksanaan kegiatan
belajar mengajar;
pengembangan e-Library dan e-Reference beserta
integrasinya. E-Library merupakan aplikasi yang
mengelola perpustakaan yang di dalamnya terdapat
pengelolaan e-Book yang dapat diakses secara
terbatas (read only) sedangkan e-Reference
merupakan aplikasi yang mengelola referensi seperti
paper, jurnal, dan majalah elektronik;
pengembangan e-Research. Aplikasi ini mengelola
kemitraan
institusi
pendidikan
dengan
stakeholder‐nya seperti pemerintah dan industri.
Sistem ini mengelola informasi kerja sama dalam
bentuk proyek atau riset bersama yang hasilnya
dapat digunakan sebagai pembelajaran mahasiswa;
pengembangan sistem e-Certification. Aplikasi ini
mengelola kompetensi di bidang tertentu;
pengembangan sistem e-Curriculum. Aplikasi ini
mendukung penyusunan kurikulum dan bidang
peminatan yang akan diacu sesuai dengan dinamika
kebutuhan pasar;
pengembangan sistem Career Development. Sistem
ini mengelola konsultasi mahasiswa secara on-line,
mengelola tracer study, mengelola personal goal
setting mahasiswa, dan mengelola career planning;
Arsitektur teknologi data center pada sistem digital
learning dirancang dengan menggunakan arsitektur
multtier dan diimplementasikan sebagai layanan cloud
computing khususnya Software as a Service. Untuk itu
perlu diperhatikan aspek-aspek high performance, high
availiability, maupun high scalability.
Arsitektur data center di sistem digital learning ini
meliputi tiga tier utama, yaitu presentation tier,
application tier, dan data tier. Presentation tier berperan
seolah-olah sebagai sebuah sistem tunggal yang
terhubung langsung ke client, biasanya dalam bentuk
sebuah virtual host name untuk mendistribusikan request
client ke berbagai server aplikasi e-University.
Application tier melakukan proses bisnis utama dari eUniversity. Data tier merupakan tier penyimpanan data
permanen seperti database server. Berikut gambaran
umum arsitektur teknologi digital learning.
3
Gambar 3 Arsitektur teknologi digital learning
IV. Pengembangan e-Learning dan m-Learning
Pada paper ini difokuskan ke pengembangan eLearning dengan m-Learning yang merupakan tahap
pertama dari roadmap pengembangan sistem digital
learning secara keseluruhan.
4.1 Pertimbangan Teknologi Enterprise
Pada sistem e-Learning ini digunakan Struts
Framework sebagai teknologi yang diimplementasikan
di presentation tier. Struts merupakan open source
framework yang yang dirancang untuk membantu para
developer dalam membangun arsitektur aplikasi
berbasis Model-View-Controller (MVC). MVC sudah
merupakan standard umum dalam membangun
aplikasi web dengan penggunaaan Java Servlet
dan Java
Server
Pages (JSP) sebagai
teknologinya.
Gambar 4. Implementasi arsitektur digital learning
Fitur-fitur utama e-Learning yang dibangun sesuai
dengan analisis kebutuhan di atas antara lain : profile
management, course management, multimedia content
management (unggah, unduh, play, listing and most vie
content, comment), task management (membuat task,
edit task, pengumpulan task, unggah task), quiz
management, exam management, tes minat, dan
discussion forum management.
Teknologi yang berperan sebagai application tier
adalah Enterprise JavaBean (EJB). EJB adalah
objek-objek yang dapat dipanggil secara remote dan
untuk alasan ini EJB merupakan komponen kunci
untuk membangun aplikasi mutitier dan terdistribusi.
Sistem e-Learning dan m-Learning menggunakan
sumber database Microsoft SQL Server.
Pertukaran pesan antara e-Learning dan mLearning menggunakan teknologi web wervice. Pesan
yang dikirim dalam format KSOAP sedangkan
transport data menggunakan protokol HTTP.
Arsitektur web services ini merupakan protokol dan
standar yang digunakan dengan menggunakan
mekanisme transportasi SOAP (Simple Object Access
Protocol).
Gambar 5 Tampilan aplikasi e-Learning dengan konten
multimedianya
4
diterapkan yaitu prinsip multimedia, prinsip
kesinambungan spasial, prinsip kesinambungan waktu,
prinsip koherensi, prinsip modalitas belajar, prinsip
redudansi, prinsip personalisasi, prinsip interaktivitas,
dan prinsip sinyal (cue, highlight).
4.2 Pertimbangan Teknologi Mobile
Aplikasi mobile yang dibangun berbasis dua
platform teknologi, yaitu Java ME dan Java Android.
Alasan penggunaan platform Java ME adalah karena
Java ME adalah platform yang paling familiar di dunia
aplikasi perangkat mobile dan Java environment telah
terpasang di hampir semua perangkat mobile.
Intinya konten pembelajaran multimedia interaktif
yang dibangun merupakan perpaduan antara berbagai
media berupa teks, gambar, grafik, sound, animasi,
video, dan interaksi dengan penggunanya sesuai
dengan prinsip-prinsip multimedia di atas.
Salah satu teknologi berbasis Java ME yang
digunakan adalah LWUIT (Lightweight User Interface
Toolkit). LWUIT adalah lightweight widget library
dari Sun Microsystems yang terinspirasi oleh Swing
namun dirancang untuk perangkat dengan kapasitas
terbatas seperti mobile Phone dan PDA. LWUIT
mendukung kemampuan pluggable theme, hirarki
komponen, kontainer, dan abstraksi di bawah GUI
toolkit. LWUIT pada dasarnya adalah sebuah UI
framework yang menawarkan antar muka yang lebih
baik, teratur, dan mudah untuk diimplementasikan.
LWUIT menghindari lowest common denominator
yakni mengimplementasikan beberapa fitur pada
platform low-end dan membawa hasil yang lebih baik
pada platform high-end.
Alasan penggunaan Android platform adalah
untuk mengakomodir aplikasi khusus smart phone dan
tablet PC berbasis Linux yang tidak mendukung Java
ME. Android yang dikembangkan oleh Google Inc
menyediakan platform bersifat open source bagi para
developer untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri.
Gambar 7 Contoh tampilan konten digital learning untuk mata
kuliah Object Oriented Programming
Daftar Pustaka
1. Achim Steinacker, Cornelia Seeberg, Stephan
Fischer, and Ralf Steinmetz. Multibook: Metadata
for the Web. In 2nd International Conference on
New Learning Technologies, pages 16–24, Bern,
Switzerland, August 2006.
2. Aptikom, (n.d.), “Strategi Penerapan Konsep
Multi Sourcing Learning melalui Implementasi
Aplikasi e‐Bursa secara Nasional dalam Rangka
Peningkatan Kualitas SDM, Panduan Penyusunan
Kurikulum Rumpun Ilmu Informatika”.
3. Attewell, Jill, dan Smith, C. Savill, Mobile
Technologies and Learning, London, 2005,
http://www.LSDA.org.UK
4. Cmuk, Drago, Tarik Mutapcic, dan Ivan Bilic.
“MIRACLE – Model for Integration of Remote
Laboratories in Courses that Use Laboratory and
e-Learning System”. IEEE Transaction on
Learning Technologies, Vol 2. No. 4, OctoberDecember 2009.
5. De Santiago, Rafael dan Andre L.A Raabe.
“Architecture for Learning Object Sharing among
Learning Institution – LOP2P”. IEEE Transaction
on Learning Technologies, Vol 3. No. 2, AprilJune 2010.
6. E. Mayer, Richard. “Multimedia Learning”. 2001
7. Steimle, Jurgen,
Oliver Brdiczka, dan Max
Muhlhauser. “CoScribe : Integrating Paper and
Digital Documents for Collaborative Knowledge
Work”.
IEEE
Transaction
on
Learning
Technologies, Vol 2. No. 3, July-Septemebr 2009.
Gambar 6 Tampilan aplikasi m-Learning berbasis Java ME LWUIT
(Atas) dan berbasis Android (bawah)
4.3 Pertimbangan
Pembuatan
Pembelajaran Multimedia
Konten
Dalam membangun konten e-Learning, diperlukan
prinsip-prinsip dasar untuk merancangnya. Menurut
Richard E. Mayer (2001), anak didik memiliki potensi
belajar yang berbeda-beda3. Menurutnya, terdapat 10
prinsip disain multimedia pembelajaran yang dapat
3
E. Mayer, Richard. “Multimedia Learning”. 2001
5
6