ANALISIS DAN PERANCANGAN MODEL APLIKASI PEMBELAJARAN ADAPTIF BERBASIS WEB BCOOL STUDI KASUS PENGEMBANGAN MODEL PEMBELAJARAN UNTUK MATA KULIAH GRAFIKA KOMPUTER DI UNIVERSITAS BINA NUSANTARA - Binus e-Thesis

  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

  model pembelajaran, adaptif, BCOOL

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.

  4) Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom. selaku Sekretaris Jurusan Teknik

  Informatika Universitas Bina Nusantara Bapak Diaz D.Santika, Ir., M.Sc. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan masukan-masukan yang bermanfaat selama proses penyusunan skripsi ini.

  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 Penulis

DAFTAR ISI

  2.2.1 CAI Tradisional.....................................................................13

  2.4.4 Jejaring Bayesian ..................................................................23

  2.4.3 Teori Dempster-Shafer..........................................................22

  2.4.2 Certainty Factor....................................................................21

  2.4.1 Probabilitas dan Teorema Bayes...........................................20

  2.4 Penalaran Probabilitas..........................................................................19

  2.3 BCOOL ................................................................................................16

  2.2.2 Intelligent Tutoring System ...................................................14

  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

  2.1 Intelegensia Semu ................................................................................10

  

BAB 2 LANDASAN TEORI ...............................................................................10

  1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................8

  1.5 Metodologi.............................................................................................6

  1.4 Tujuan dan Manfaat ...............................................................................5

  1.3 Ruang Lingkup.......................................................................................4

  1.2 Rumusan Masalah..................................................................................3

  1.1 Latar Belakang .......................................................................................1

  2.2 Computer Assisted Instruction.............................................................12

  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

  3.3.6 Rancangan Layar Contact .....................................................83

  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

  4.1.1 Rancangan Pengukuran.......................................................119

  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 Lampiran: Surat Keterangan telah Melakukan Demonstrasi ...............................157

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan masalah (Q) dan konsep (C).................................................37Tabel 2.2 Prior probability, slip probability, dan guess probability .....................39Tabel 3.1 Parameter student model........................................................................70Tabel 3.2 Concept vs question ...............................................................................71Tabel 3.3 Tabel logexercise ...................................................................................97Tabel 3.4 Tabel loglogin ........................................................................................98Tabel 3.5 Tabel logmaterial ...................................................................................98Tabel 3.6 Tabel logpolling.....................................................................................98Tabel 3.7 Tabel logposttest ....................................................................................98Tabel 3.8 Tabel logpretest......................................................................................99Tabel 3.9 Tabel msconcept ....................................................................................99Tabel 3.10 Tabel msexerciseitem ..........................................................................99Tabel 3.11 Tabel msmaterial................................................................................100Tabel 3.12 Tabel msnews ....................................................................................100Tabel 3.13 Tabel mspolling .................................................................................100Tabel 3.14 Tabel mspostmodel ............................................................................100Tabel 3.15 Tabel mspremodel..............................................................................101Tabel 3.16 Tabel msquestion ...............................................................................101Tabel 3.17 Tabel msstudent .................................................................................101Tabel 3.18 Tabel mstestitem ................................................................................101Tabel 3.19 Tabel mstopic.....................................................................................102Tabel 4.1 Perbedaan model A dan model B ........................................................119Tabel 4.2 Jumlah data yang diperoleh dari pengukuran ......................................121Tabel 4.3 Data hasil pengukuran yang dipergunakan untuk analisis...................122Tabel 4.4 Perhitungan untuk dependent variable Y .............................................123Tabel 4.5 Perhitungan untuk covariate X ............................................................124Tabel 4.6 Perhitungan untuk covariance dari X dan Y.........................................124Tabel 4.7 Data hasil pengukuran di semester sebelumnya ..................................127Tabel 4.8 Perhitungan untuk dependent variable Y .............................................129Tabel 4.10 Perhitungan untuk covariance dari X dan Y.......................................129Tabel 4.11 Hasil kuesioner untuk karakteristik desain pembelajaran..................131Tabel 4.12 Hasil kuesioner untuk karakteristik teknis.........................................132Tabel 4.13 Hasil kuesioner untuk kesesuaian terhadap kurikulum......................133

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Model konseptual BCOOL.................................................................17Gambar 2.2 Contoh jejaring Bayesian dengan lima variabel ................................25Gambar 2.3 Conditional probability untuk setiap node jejaring Bayesian............27Gambar 2.4 Jejaring Bayesian untuk node Q dan C i .............................................35Gambar 2.5 Topologi jejaring Bayesian untuk pertambahan pecahan ..................37Gambar 2.6 Contoh pemetaan konsep ...................................................................40Gambar 2.7 Notasi modul ......................................................................................45Gambar 2.8 Notasi state.........................................................................................46Gambar 2.9 Notasi state transition ........................................................................46Gambar 2.10 Notasi kondisi dan aksi ....................................................................46Gambar 3.1 Sistem koordinat semesta dan sistem koordinat pengamatan ............54Gambar 3.2 Pendefinisian bidang pengamatan dan viewing window ....................55Gambar 3.3 Setup pengamatan 3D dalam computer graphics pipeline.................56Gambar 3.4 Transformasi sistem koordinat dari WCS ke VCS..............................57Gambar 3.5 Transformasi WCS ke VCS ................................................................60Gambar 3.6 Hasil transformasi sistem koordinat dari WCS ke VCS......................61Gambar 3.7 Hasil proses shearing untuk proyeksi perspektif ...............................62Gambar 3.8 Normalisasi viewing volume (frustum) ..............................................63Gambar 3.9 Hasil proses penyekalaan terhadap frustum ternormalisasi ...............64Gambar 3.10 Peta konsep 3D viewing pipeline .....................................................67Gambar 3.11 Jejaring Bayesian .............................................................................72Gambar 3.12 Diagram hirarki ................................................................................73Gambar 3.13 STD Login........................................................................................74Gambar 3.14 STD Home .......................................................................................74Gambar 3.15 STD Materi Belajar..........................................................................75Gambar 3.16 STD Latihan.....................................................................................75Gambar 3.17 STD Test ..........................................................................................76Gambar 3.18 STD Pretest dan Posttest ..................................................................76Gambar 3.19 STD Kuesioner.................................................................................77Gambar 3.21 Rancangan layar home .....................................................................78Gambar 3.22 Rancangan layar pra-ujian ...............................................................80Gambar 3.23 Rancangan layar kuesioner ..............................................................81Gambar 3.24 Rancangan layar help .......................................................................82Gambar 3.25 Rancangan layar contact ..................................................................84Gambar 3.26 Rancangan layar materi belajar........................................................85Gambar 3.27 Rancangan layar simulator...............................................................86Gambar 3.28 Rancangan layar bacaan...................................................................87Gambar 3.29 Rancangan layar latihan ...................................................................88Gambar 3.30 Rancangan layar pretest ...................................................................90Gambar 3.31 Rancangan layar after pretest ...........................................................91Gambar 3.32 Rancangan layar hasil pretest...........................................................93Gambar 3.33 Rancangan layar utama forum .........................................................94Gambar 3.34 Rancangan layar topik forum...........................................................95Gambar 3.35 Rancangan layar thread forum .........................................................96Gambar 3.36 Entity relationship diagram ...........................................................103Gambar 4.1 Perbandingan Mean Y A dan Mean Y B dengan penyesuaiannya .......125Gambar 4.2 Perbandingan Mean Y dan Mean Y dengan penyesuaiannya .......130

  

A B