Implementasi Teknologi Pembelajaran Sistem Pencernaan Manusia dengan Alat Deteksi Gerak

Transkripsi

1 Implementasi Teknologi Pembelajaran Sistem Pencernaan Manusia dengan Alat Deteksi Gerak Bellajat Hartono Arsa 1), Rahmat Suhatman 2), Anggy Trisnadoli 3) 1) Jurusan Teknik Informatika, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, 2) Jurusan Teknik Informatika, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, 3) Jurusan Sistem Informasi, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, Abstrak Alat peraga merupakan salah satu alat penunjang pembelajaran yang digunakan di sekolah-sekolah. Salah satu mata pelajaran yang menggunakan alat peraga adalah Biologi. Alat peraga sistem pencernaan manusia merupakan salah satu alat peraga Biologi. Alat peraga yang digunakan berbentuk model atau pun gambar. Masing-masing alat peraga ini mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pada alat peraga berbentuk model memiliki bentuk tiga dimensi, tapi informasi tentang organ tidak ada atau terbatas. Sedangkan pada alat peraga berbentuk gambar, informasi dari organ ada tapi bentuknya yang hanya dua dimensi membuat bentuk sebenarnya dari organ tidak jelas. Masalah-masalah tersebut dapat diatasi dengan perkembangan teknologi, yaitu dengan penggunaan animasi tiga dimensi dan pengontrolannya menggunakan deteksi gerak. Penggunaan animasi tiga dimensi dengan menggunakan Blender akan mempertahankan bentuk sebenarnya dari organ. Sedangkan pengontrolan aplikasi akan lebih mudah dengan menggunakan deteksi gerak seperti Kinect Xbox 360. Pendidik hanya perlu melakukan gerakan di depan Kinect Xbox 360 untuk mengendalikan aplikasi dan membuat pekerjaan pendidik lebih mudah. Dengan dibuatnya aplikasi ini dapat membantu pendidik mengajar sistem pencernaan manusia kepada peserta didik, dan membuat peserta didik menjadi lebih tertarik mempelajari sistem pencernaan manusia. Kata Kunci : alat peraga, sistem pencernaan manusia, animasi tiga dimensi, alat deteksi gerak Abstract - Props are one of the tools used to support learning in schools. One of the subjects that use props is Biology. The human digestive system is one of the props of Biology. Props have two shapes, a model or a picture. Each of these prop has advantages and disadvantages. A model props has three dimensional shapes, but there is no information about the organ or limited. While on a picture props, it has information about the organ, but only have two-dimensional shapes that actually make the shape of the organ is not clear. These problems can be solved with the development of technology, namely 3D animation and motion sensor. 3D animation using Blender will actually defend the shape of the organ, while controlling the application easier to use motion sensor such as Kinect for Xbox 360, the teacher just needs to do motion sign in front of Kinect for Xbox 360to controls the application and makes the teacher s job easier. This application made to help teachers to teach the human digestive system to the students, and make the students become more interested in studying the human digestive system. Keywords: props, human digestive system, 3D animation, motion sensor 1. PENDAHULUAN Biologi adalah salah satu mata pelajaran yang diajarkan di bangku SMA pada kelas XI IPA. Mata pelajaran ini membahas tentang kehidupan makhluk hidup, seperti struktur, siklus kehidupan maupun kebiasaan-kebiasaan makhluk hidup. Manusia sebagai salah satu makhluk hidup juga dipelajari dalam mata pelajaran ini. Salah satu yang dipelajari dari manusia adalah sistem pencernaan makanannya. Sistem pencernaan makanan merupakan salah satu sistem organ yang ada di dalam tubuh manusia yang berfungsi memproses dan mengambil sari-sari makanan dari makanan yang masuk kedalam tubuh melalui mulut. Pada saat ini, pembelajaran sistem pencernaan pada manusia di sekolah-sekolah menggunakan alat peraga. Alat peraga yang digunakan berbentuk model dan gambar. Kedua jenis alat peraga ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Pada alat peraga berupa gambar hanya menampilkan satu sisi dari suatu organ, sehingga gambaran peserta didik mengenai bentuk sebenarnya dari organ menjadi tidak jelas. Sedangkan pada alat peraga berupa model sudah menyerupai bentuk organ yang sebenarnya, tapi tidak memiliki informasi mengenai organ yang digambarkan. Selain itu, proses pada sistem pencernaan manusia tidak bisa diimplementasikan menggunakan kedua jenis alat peraga tersebut, sehingga peserta didik hanya mendengarkan prosesnya dari pendidik atau buku 381

2 tanpa adanya peragaan langsung. Masalah-masalah tersebut dapat diatasi dengan menggunakan perkembangan teknologi, yaitu dengan penggunaan animasi tiga dimensi yang pengontrolannya menggunakan alat deteksi gerak. Animasi tiga dimensi adalah salah satu perkembangan teknologi dibidang visual. Saat ini, segala sesuatu seperti game, film, hingga peta dikonversikan ke tiga dimensi. Dengan bentuk tiga dimensi ini, objek-objek yang dikonversikan seolah-olah seperti nyata dan lebih menarik serta informasi yang didapat lebih banyak. Selain di bidang visual, perkembangan teknologi juga sudah membuat pekerjaan manusia menjadi lebih mudah. Contohnya pada penggunaan alat deteksi gerak. Dengan adanya alat deteksi gerak ini, interaksi antara manusia dan komputer dibuat lebih mudah karena proses penginputan perintah ke komputer cukup dengan melakukan gerakan-gerakan khusus di depan alat deteksi gerak tersebut. Dengan proyek akhir ini diharapkan dapat dibangun aplikasi pembelajaran untuk membantu pendidik untuk menjelaskan pelajaran sistem pencernaan manusia kepada peserta didik. Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah: 1. Bagaimana membuat bentuk organ-organ sistem pencernaan manusia dalam bentuk animasi tiga dimensi. 2. Bagaimana membuat kontrol perintah dengan alat deteksi gerak menggunakan bahasa pemograman C#. 3. Bagaimana mengimplementasikan pembelajaran sistem pencernaan manusia menggunakan alat deteksi gerak pada SMA kelas XI IPA. Tujuan dari proyek akhir ini adalah: 1. Membuat bentuk organ-organ sistem pencernaan manusia dalam bentuk animasi tiga dimensi. 2. Membuat kontrol perintah dengan deteksi gerak menggunakan bahasa pemograman C#. 3. Mengimplementasikan pembelajaran sistem pencernaan manusia menggunakan alat deteksi gerak pada kelas XI SMA. 2. LANDASAN TEORI 2.1. Multimedia Software Development Multimedia adalah kombinasi dari berbagai macam komponen-komponen media yang dimanipulasi secara digital [1]. Multimedia software adalah gabungan antara peranti perangkat lunak, pesan-pesan, dan isi yang ditampilkan dalam layar komputer atau televisi. Multimedia banyak digunakan dalam dunia bisnis, sekolah, rumah, hingga di tempat-tempat umum[1] Bahasa Pemograman C# Pada tahun 2000 Microsoft meluncurkan bahasa pemrograman baru yang diberi nama C#. Bahasa C# dikembangkan oleh Microsoft oleh tim yang dipimpin oleh Anders Hejlsberg dan Scott Wiltamuth. C# memiliki kesamaan bahasa dengan C, C++, dan Java, sehingga memudahkan developer yang sudah terbiasa dengan bahasa C untuk menggunakannya. C# adalah bahasa pemrograman Object Oriented dan memiliki class library yang sangat lengkap yang berisi prebuilt component sehingga memudahkan programmer untuk develop program lebih cepat. C# juga distandarkan oleh ECMA International pada bulan desember 2002 [2] Kinect Xbox 360 Microsoft meluncurkan suatu alat deteksi gerak yang diberi nama Kinect yang memiliki dua versi, yaitu Kinect untuk Windows dan Kinect untuk Xbox 360 [3]. Kinect untuk Windows ditujukan untuk digunakan pada computer dan perangkat yang menjalankan Windows 8.1, Windows 8, Windows 7, dan perangkat-perangkat berbasis Windows. Kinect untuk Windows juga memiliki fitur Near Mode yang memungkinkan kamera sensor untuk melihat objek sedekat 40 cm didepan sensor tanpa kehilangan akurasinya [4]. Sedangkan Kinect untuk Xbox 360 ditujukan untuk console Xbox 360 milik Microsoft. Versi untuk Xbox 360 ini mempunyai kelebihan diantaranya sudah tertanam perintah-perintah suara untuk kontrol Xbox 360 [3] Blender Blender pertama kali di rilis pada bulan agustus 1994 sebagai aplikasi terintegrasi yang memungkinkan penciptaan beragam konten dua dimensi (2D) dan tiga dimensi (3D). Blender adalah salah satu aplikasi grafis Open Source 3D paling popular di dunia. Blender memberikan gambaran yang sangat luas dalam pemodelan, penteksturan, pancahayaan, animasi dan video dalam satu paket [5] Sistem Pencernaan Makanan pada Manusia Sistem pencernaan makanan merupakan kumpulan organ yang bertugas mencerna makanan menjadi bentuk yang dapat diserap tubuh. Saluran pencernaan manusia memiliki panjang sekitar 9.5 meter, dari mulut hingga anus. Makanan membutuhkan waktu 24 jam atau lebih untuk dapat melewatinya. Sistem pencernaan meliputi alat-alat pencernaan dan organorgan penghasil getah pencernaan. Alat-alat pencernaan manusia terdiri atas mulut, kerongkongan, lambung, usus kecil, usus besar, rektum dan anus. Sementara itu, organ penghasil getah pencernaan terdiri atas pankreas dan hati [6]. 382

3 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Arsitektur Sistem Gambar 1: Arsitektur Sistem Keterangan gambar 1: 1. Pengguna (pendidik atau peserta didik) melakukan gerakan khusus yang sudah ditentukan di depan alat deteksi gerak (Kinect). 2. Data gerakan yang dilakukan oleh pendidik atau peserta didik akan dideteksi oleh Kinect dan data gerakan diteruskan ke komputer. 3. Di komputer data gerakan akan di proses oleh aplikasi dan ditampilkan. 4. Hasil yang ditampilkan oleh aplikasi akan ditampilkan melalui projector. 3.2 Flowchart Pembengunan Aplikasi pada aplikasi, maka aplikasi pembelajaran sistem pencernaan manusia dapat digunakan. 3.3 Kontrol Aplikasi Proyek akhir ini menggunakan alat deteksi gerak sebagai alat inputan perintah (kontrol). Gerakan inputan itu adalah kontrol select, dan penggunaan kontrol tersebut adalah: 1. Posisi awal tangan terbuka menghadap sensor Kinect, lalu arahkan tangan ke menu atau objek yang akan dipilih. Gambar 3: Posisi Tangan Terbuka Mengarah ke Kinect 2. Setelah mengarahkan tangan ke objek, dorong tangan ke depan kearah sensor Kinect untuk memilih button atau objek. Start Pembuatan objek organ 3D A Gambar 4: Posisi Tangan Mendorong ke Arah Kinect Pembuatan video pembelajaran Eksekusi aplikasi B 3.4 Hasil Akhir Organ Tiga Dimensi Mendisain tampilan aplikasi Memasukkan objek organ 3D ke palikasi dan video pembelajaran Aplikasi berjalan? Y Aplikasi Pembelajaran Sistem Pencernaan pada Manusia T Perbaiki aplikasi Pembuatan objek 3D organ-organ sistem pencernaan manusia menggunakan tool Blender. Organ-organ pencernaan manusia yang akan dibuat objek 3D-nya meliputi rongga mulut, kerongkongan, lambung, hati, pankreas, usus halus, usus besar, rektum dan anus. Konfigurasi control Kinect ke aplikasi End A B Gambar 2: Flowchart Pembangunan Aplikasi Pada gambar 2 merupakan flowchart dari pembuatan proyek akhir ini. Hal pertama yang dilakukan adalah membuat objek organ 3D. Kemudian objek organ yang dibuat digunakan untuk membuat video pembelajaran. Setelah itu melakukan disain tampilan aplikasi. Kemudian memasukkan objek organ 3D dan video pembelajaran ke aplikasi. Setelah itu dilakukan pengkonfigurasian kontrol Kinect ke aplikasi. Lalu akan dilakukan eksekusi aplikasi. Selama pembuatan dan eksekusi aplikasi akan dilakukan perbaikan untuk mengatasi error pada aplikasi. Setelah tidak ada error Gambar 5: Organ-organ tiga dimensi Video Pembelajaran Video pembelajaran berdurasi lima menit 49 detik yang terdiri atas 12 scene. 383

4 Apabila pengguna memilih salah satu dari alat peraga, maka akan muncul alat peraga organ yang dipilih. Pengguna dapat memilih tombol info organ jika ingin melihat informasi dari organ yang dipilih Aplikasi Gambar 6: Opening Video Pembelajaran Proyek akhir ini pada tampilan awalnya berisi penjelasan singkat mengenai sistem pencernaan makanan pada manusia. Gambar 10: Tampilan Organ Gambar 7: Tampilan Awal Jika pengguna memilih tombol mulai, maka akan muncul menu utama yang terdiri atas menu alat peraga, menu video, menu kuis, menu bantuan dan menu tentang aplikasi. Gambar 11: Tampilan Info Organ Pada menu video ditampilkan video perjalanan makanan pada sistem pencernaan manusia. Pengguna bisa mengontrol video menggunakan tombol play, pause dan stop. Gambar 8: Tampilan Menu Utama Pada menu alat peraga terdapat pilihan alat peraga yang bisa dipilih, yaitu alat peraga rongga mulut, alat peraga kerongkongan, alat peraga lambung, alat peraga hati dan pankreas, alat peraga usus halus dan alat peraga usus besar raktum dan anus. Gambar 12: Tampilan Menu Video Pada menu kuis ditampilkan dua kelompok tomboltombol yaitu tombol-tombol nama organ dan tomboltombol informasi organ. Pengguna yakni peserta didik memilih nama organ yang akan dicocokkan dengan informasi organ yang ada. Apabila tombol yang dipilih cocok, maka tombol akan menghilang dan diberikan peringatan benar, jika pengguna salah mencocokkan, maka akan diberi peringatan salah. Gambar 9: Tampilan Pilih Organ 384

5 Hasil pengujian jarak Kinect dengan tangan pengguna dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Hasil Pengujian Jarak Kinect dengan Tangan Pengguna Gambar 13: Tampilan Menu Kuis Pada menu bantuan ditampilkan bantuan untuk pengguna mengenai tata cara penggunaan aplikasi yaitu pengontrolan dan tata cara penggunaan masingmasing menu. Gambar 14: Tampilan Menu Bantuan Sedangkan pada menu tentang aplikasi berisi informasi pembuat proyek akhir dan informasi seputar proyek akhir ini. Gambar 15: Tampilan Menu Tentang Aplikasi 3.5 Pengujian Aplikasi Pengujian Black Box Tombol Aplikasi Pada pengujian Black Box tombol-tombol aplikasi, pengujian dilakukan dengan memilih satu-persatu semua tombol yang ada pada aplikasi dengan menggunakan kontrol select untuk mengecek fungsi dari masing-masing tombol. Berdasarkan hasil dari pengujian, semua tombol pada proyek akhir ini berfungsi sesuai dengan fungsi dari masing-masing tombol Pengujian Jarak Kinect dengan Tangan Pengguna Pengujian jarak Kinect terhadap tangan pengguna untuk mendapatkan rentang jarak penggunaan aplikasi. Percobaan Jarak Kinect ke tangan (meter) Status Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi Terdeksi Tedeteksi Terdeteksi Terdeteksi Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi Berdasarkan hasil dari pengujian pada Tabel 4.2, jarak penggunaan aplikasi berada direntang satu meter sampai 2.5 meter. Jika tangan pengguna tidak berada pada rentang jarak 1 meter sampai 2.5 meter terhadap Kinect, maka Kinect Xbox 360 tidak bisa mendeteksi tangan pengguna Pengujian Sebelum dan Sesudah Menggunakan Aplikasi Pengujian menggunakan soal-soal untuk mengukur sejauh mana responden menyerap pelajaran yang diberikan. Pengujian ini mengambil 10 orang responden yang masing-masing akan menjawab 15 soal yang disediakan. Setiap jawaban benar akan diberi nilai 1, dan jika jawaban salah diberi nilai 0. Berikut hasil pengujian sebelum dan sesudah menggunakan aplikasi dan kenaikan nilainya. Tabel 2.Hasil Pengujian Sebelum dan Sesudah Menggunakan Aplikasi dan Kenaikan Nilai Responden Responden Sebelum Sesudah Peningkatan Nilai (%) R R R R R R R R R R Rata-rata Berdasarkan hasil perbandingan hasil pengujian sebelum dan sesudah penggunaan aplikasi, didapatkan bahwa persentase nilai responden naik sebesar 37.2%. Kenaikan nilai responden tersebut membuktikan bahwa minat responden untuk mempelajari materi sistem pencernaan manusia naik dengan menggunakan aplikasi pembelajaran Pengujian Kelayakan dengan Skala Likert 385

6 Pada pengujian kelayakan dengan Skala Likert, digunakan kuesioner dengan mengambil 30 responden. Kuesioner berisi sepuluh pernyataan. Berikut hasil rekapitulasi dari seluruh pernyataan. Gambar 16: Hasil Rekapitulasi Skala Likert Dari hasil Skala Likert pada gambar 4.37 diperoleh hasil: 1. Hasil kuesioner pernyataan pertama didapatkan 80% responden setuju bahwa kombinasi warna aplikasi ini sesuai. 2. Hasil kuesioner penyataan kedua didapatkan 90% responden sangat setuju struktur menu dan format font jelas dan dapat dibaca. 3. Hasil kuesioner pernyataan ketiga didapatkan 82.6% responden sangat setuju pengontrolan aplikasi ini lebih mudah karena menggunakan alat deteksi gerak. 4. Hasil kuesioner pernyataan keempat didapatkan 84.6% responden sangat setuju kontrol aplikasi ini mudah dioperasikan. 5. Hasil kuesioner pernyataan kelima didapatkan 80% responden setuju peletakan tombol menu dan tombol fungsi aplikasi mudah dijangkau. 6. Hasil kuesioner pernyataan keenam didapatkan 86.6% responden sangat setuju objek organ tiga dimensi pada aplikasi ini menggambarkan bentuk organ asli dengan sangat baik. 7. Hasil kuesioner pernyataan ketujuh didapatkan 88.6% responden sangat setuju video tiga dimensi proses pencernaan makanan pada manusia menggambarkan proses pencernaan makanan pada manusia dengan jelas. 8. Hasil kuesioner pernyataan kedelapan didapatkan 82.6% responden sangat setuju isi dari aplikasi sudah sesuai dengan bahan ajar di buku pegangan biologi pada pokok bahasan sistem pencernaan manusia yang digunakan pada kelas XI. 9. Hasil kuesioner pernyataan kesembilan didapatkan 87.3% responden sangat setuju aplikasi ini membantu pendidik dalam menjelaskan pelajaran sistem pencernaan manusia. 10. Hasil kuesioner pernyataan kesepuluh didapatkan 89.3% responden sangat setuju aplikasi ini menambah minat peserta didik untuk mempelajari sistem pencernaan manusia karena menggunakan animasi tiga dimensi dan alat deteksi gerak. 4. KESIMPULAN Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini sebagai berikut: 1. Bentuk organ-organ sistem pencernaan manusia bisa ditransformasikan kedalam bentuk tiga dimensi menggunakan tool Blender. 2. Aplikasi bisa menggunakan kontrol perintah dengan deteksi gerak khususnya Kinect Xbox Alat deteksi gerak dapat digunakan untuk pembelajaran sistem pencernaan manusia. 4. Aplikasi ini membantu pendidik untuk menerangkan pelajaran sistem pencernaan makanan pada manusia. 5. Aplikasi menambah minat peserta didik untuk mempelajari sistem pencernaan manusia. Adapun saran untuk penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Aplikasi dapat dikembangkan dengan menambahkan kontrol suara untuk mempermudah pengontrolan aplikasi. 2. Aplikasi dapat dikembangkan dengan pengontrolan oleh dua orang atau lebih secara langsung. 3. Aplikasi dapat dikembangkan dengan mengontrol aplikasi dengan kontrol menggunakan dua tangan. 4. Aplikasi dapat dikembangkan dengan pengendalian objek 3D pada Menu Alat Peraga menggunakan kontrol pergerakan tangan. 5. Aplikasi dapat dikembangkan dengan pergerakan organ pada Menu Alat Peraga diperhalus. 6. Aplikasi dapat dikembangkan dengan pembuatan soal-soal pada Menu Kuis dinamis dan random pada penampilannya di aplikasi. DAFTAR REFERENSI [1] Vaughan, T. (2006). Multimedia: Making It Work (6th ed., pp. 2-3). Yogyakarta: Andi. [2] Immasari, I. R. (2014). Praktikum Pemrograman III (C#). Retrieved September 16, 2014, from [3] Xbox. (2013). Kinect For Xbox 360. Retrieved December 03, 2013, from [4] Microsoft. (2013). Kinect For Windows Features. Retrieved November 23, 2013, from [5] Blain, J. M. (2011). An Introduction To Blender 3D A Book For Beginners (pp. 2 3). Europe: Blender Foundation. [6] Pujianto, S. (2012). Menjelajah Dunia Biologi 2 Untuk Kelas XI SMA dan MA (pp ). Solo: Platinum. 386