BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Multimedia 2.1.1 Pengertian Multimedia Menurut Vaughan (2004, p1), multimedia secara umum adalah penggabungan dari teks, gambar, suara, animasi dan video yang disajikan oleh komputer atau alat elektronik lainnya. Jika pengguna dapat mengontrol apa dan kapan elemen-elemen yang disajikan, maka hal tersebut dikatakan multimedia interaktif. Dan ketika kita menyediakan struktur link elemen-elemen dimana pengguna dapat mengendalikannya, maka multimedia interaktif akan menjadi hypermedia. Sedangkan menurut Hofstetter (2001, p2), multimedia adalah pengguna perangkat komputer dan kombinasi dari teks, gambar, suara dan video yang disertai oleh link-link dan tool-tool yang memungkinkan pengguna untuk mengontrol, berinteraksi, menciptakan sesuatu dan berkomunikasi. Selain kombinasi dari objek-objek multimedia tersebut, ada empat komponen yang penting lainnya, yaitu : 1. Adanya komputer untuk mengatur apa yang akan dilihat dan didengar, dan apa yang akan berinteraksi dengan penggunanya. 2. Adanya link-link yang menghubungkan informasi-informasi yang tersedia. 3. Adanya tool-tool navigasi bagi pengguna agar dapat menggunakan informasi yang tersedia.
4. Adanya prosedur bagi pengguna untuk mengumpulkan, memproses, dan menyampaikan informasi dan ide-idenya. 2.1.2 Elemen-elemen Multimedia Ada lima elemen multimedia yang dijelaskan Hofstetter pada bukunya Multimedia Literacy, beberapa diantaranya yaitu : 1. Text Teks merupakan jenis data yang paling sederhana dan membutuhkan tempat penyimpanan yang paling kecil, biasanya dihasilkan oleh program pengolahan kata dan merupakan elemen multimedia yang menjadi dasar dalam penyampaian informasi. Walaupun tidak mustahil untuk menciptakan sebuah multimedia tanpa teks, tetapi kebanyakan sistem multimedia menggunakan teks karena teks adalah cara yang paling sesuai untuk mendeskripsikan suatu nama, definisi serta aturan. Adapun teks digolongkan menjadi: a. Printed text Teks biasa yang muncul dikertas, biasanya digunakan untuk dokumentasi dari multimedia. Agar multimedia dapat membaca printed text, maka harus dirubah dulu menjadi teks komputer dengan mengetik dengan aplikasi word processor atau mengscan teks tersebut. b. Scanned text Sebuah scanner merubah printed text menjadi sebuah bentuk yang bisa dibaca mesin dan merubahnya kembali menjadi
scanned text. Pengguna scanner biasanya dilakukan untuk menghemat waktu dan tenaga dibanding mengetik langsung kedalam komputer. c. Electronic text Electronic text adalah suatu tipe yang dihasilkan oleh teks editor atau word processor sehingga dapat langsung dibaca oleh komputer dan dapat ditransmisikan secara elektronis melalui jaringan. d. Hypertext Hypertext adalah salah satu komponen dari multimedia yang membuat multimedia menjadi interaktif. Kata hypertext pertama kali dikemukakan oleh Ted Nelson (1965) yang mengandung arti teks yang berhubungan. Jika sebuah hypertext diklik maka aplikasi akan menampilkan informasi. Maka dari itu, sebuah hypertext menjadi bagian dari multimedia karena hypertext dapat menjadi objek yang berupa hubungan ke objek lain. 2. Grafik Grafik merupakan representasi objek yang berbentuk dua dimensi atau tiga dimensi yang digunakan untuk memperjelas penyampain informasi (Hofstetter, 2001, p18). Grafik dibedakan menjadi lima jenis, yaitu : a. Bitmap Bitmap adalah gambar yang disimpan sebagai sebuah set dari pixel-pixel yang berhubungan dengan layar komputer. Untuk
menampilkan gambar, komputer menempatkan setiap titik pada layar dan warna sesuai pada bitmap. Biasanya grafik bitmap mempunyai ukuran yang besar, semakin tinggi, resolusinya maka gambar yang dihasilkan semakin halus tetapi ukuran filenya bertambah besar. b. Vector images Vector images disimpan sebagai sebuah set dari operasi matematika atau algoritma yang mendifinisikan kurva, garis dan bentuk dalam sebuah gambar. Untuk gambar yang tidak memiliki banyak perubahan warna, vector images lebih efektif dibandingkan bitmap. Vector images memiliki dua kelebihan dibandingkan bitmap. Pertama, vector images bisa diperkecil atau diperbesar lebih sempurna tanpa mengurangi kualitas gambar. Kedua, karena vector images memiliki ukuran file yang lebih kecil, maka lebih mudah di download menggunakan internet. c. Clip art Untuk menghemat waktu dalam pembuatan aplikasi multimedia, dapat menggunakan sebuah library yang berisi clip art. Ada beberapa kategori dari clip art termasuk foto, icon, animasi, latar belakang, dan button.
d. Digitized pictures Digitized picture adalah gambar yang didapatkan dari sebuah frame dari rekaman kamera, VCR, VCD atau live video lain yang dicapture dan dapat digunakan pada aplikasi multimedia. e. Hyperpicture image Hyperpictures adalah sebuah gambar di mana bagian-bagiannya dapat digunakan sebagai objek sebagai pemicu objek lain atau event-event pada aplikasi multimedia. 3. Suara atau Audio Suara merupakan elemen yang paling sensasional dalam multimedia. (Vaughan,1993,p37). Dengan adanya fasilitas suara kita dapat menikmati hasil dr sebuah visualisasi menjadi lebih sempurna dan nyata. Dalam multimedia ada beberapa jenis keluaran audio yang dapat digunakan antara lain, yaitu : Speech Merupakan elemen penting dalam komunikasi antar manusia dan dapat secara efektif menyampaikan informasi. Kekuatan speech(narasi) adalah bahwa ia dapat mengurangi hasil tampilan tesk yang panjang dilayar. Musik Musik digunakan untuk membentuk mood atau emosi. Pengembangan multimedia yang berhasil harus sensitive dalam memilih musik yang digunakan agar efek yang tercipta akan
saling menguatkan dengan penyampaian informasi dengan cara yang lain. Efek Suara Digunakan untuk memperkuat instruksi atau informasi. Juga dapat menciptakan ambient/atmosfir tertentu dalam system. 4. Video Menurut Englan (2002, p159) video adalah suatu media yang menyertakan gambar dengan suara dalam berbagai bentuk dan dapat menyajikan sesuatu mendekati seperti kenyataannya. Menonton dan mendengar adalah suatu proses yang alami bagi pemahaman kita terhadap dunia dan kita pun menjadi nyaman dengan media ini. Berikut adalah jenis-jenis dari video: a. Live Video Feeds Live video merupakan video yang disiarkan secara langsung dan disajikan sebagai objek real-time dalam aplikasi multimedia. b. Videotape Videotape merupakan media video yang paling banyak digunakan, namun videotape bersifat linier, yaitu informasi yang disimpan dalam urutan serial dan untuk mengaksesnya dibutuhkan waktu sekitar tiga menit untuk memajukan ataupun memutar balik pada bagian yang diinginkan.
c. Digital Video Digital video media penyimpan video yang paling menjanjikan dan menarik, dimana dapat disimpan dalam file di hard disk, CD-ROM atau DVD-ROM. Digital video ini dapat disalurkan melalui jaringan komputer tanpa harus menggunakan videotapes dan videodisc player. d. DVD DVD merupakan singkatan dari Digital Versatile Disc. DVD menggunakan MPEG-2 untuk memperkecil ukuran file menjadi disk berukuran 4.7 inchi. 5. Animasi Animasi adalah penggunaan komputer untuk menciptakan pergerakan pada layar. Dengan arti lain, animasi ialah serangkaian gambar yang diletakkan pada posisi yang berbeda dan ketika dijalankan dengan cepat akan menciptakan suatu efek gerak. Berikut ini adalah empat jenis dari animasi: a. Frame Animation Animasi yang membuat objek-objek bergerak dengan cara menampilkan beberapa gambar, disebut frame, walaupun objekobjek tersebut berada pada letak yang berbeda dalam satu layar. b. Vector Animation Vector adalah garis yang mempunyai awal, arah dan panjang. Vector animation membuat objek bergerak variasi melalui tiga parameter vector yang membuat suatu objek.
c. Computational Animation Dalam computational animation, anda dapat menggerakkan objek melintasi layar dengan mengubah posisi koordinat x dan y. d. Morphing Morphing merupakan perubahan dari satu bentuk ke bentuk lain dengan menampilkan sekumpulan frame sehingga tercipta pergerakan perubahan bentuk tersebut ke bentuk lain. 2.2 Rekayasa Piranti Lunak 2.2.1 Pengertian Rekayasa Piranti Lunak Rekayasa Pranti Lunak menurut Fritz Bauer (Pressman, 1998, p23) adalah penetapan dan penggunaan prinsip-prinsip rekayasa untuk mendapatkan software yang dapat diandalakan dan bekerja secara efisien pada mesin yang real. Berdasarkan pendapat Pressman (2001, p6) pengertian dari perangkat lunak / software adalah sebagai sebagai berikut: a) Perintah pada program komputer yang bila dieksekusi akan memberikan fungsi dan hasil yang diinginkan. b) Struktur data yang memungkinkan program memanipulasi informasi secara proposional. c) Dokumen yang menggambarkan operasi dan kegunaan program. Berdasarkan Pressman (2001, pp20-21) rekayasa piranti lunak tersusun atas sekumpulan langkah-langkah yang menggabungkan proses, metode dan tools.
a. Proses Proses merupakan perekat yang menjaga bentangan-bentangan teknologi secara bersama-sama dan memungkinkan perkembangan perangkat lunak komputer yang tepat waktu dan rasional. b. Metode Yakni menyediakan caara bagaimana secara teknis membangun piranti lunak, terdiri dari : Analisis kebutuhan. Perancangan. Design. Pengujian. Pemeliharaan. c. Tools Yakni menyediakan dukungan baik otomatis maupun semi-otomatis terhadap proses dan metode-metode yang ada. Computer Aided Software Engineering (CASE), dibangun dengan mengintegrasikan tools sehingga informasi yang diciptakan pada suatu tool dapat digunakan oleh yang lain. 2.2.2 Karakteristik Piranti Lunak Menurut Pressman (2005,pp33-39), ada tiga karakteristik perangkat lunak, yaitu : 1. Perangkat lunak dikembangkan atau direkayasa. 2. Perangkat lunak tidak rusak.
3. Perangkat lunak tidak berupa fisik, melainkan berupa logika. 2.2.3 Elemen-elemen Rekayasa Piranti Lunak Rekayasa piranti lunak memiliki tiga elemen utama yaitu: 1. Metode rekayasa piranti lunak. Elemen ini menyediakan kebutuhan bagaimana secara teknis membangun sebuah piranti lunak. Terdiri dari: a. Perancangan proyek dan estimasi. b. Analisi kebutuhan sistem dan perangkat lunak. c. Rancangan struktur data. d. Arsitektur program. e. Prosedur Algoritma. f. Pembuatan program. g. Pengujian. h. Pemeliharaan. 2. Alat bantu rekayasa perangkat lunak Meyediakan dukungan otomatis maupun semi-otomatis pada prosesproses dan metode-metode yang ada. Computer Aided Software Engineering (CASE) merupakan integrasi dari beberapa alat bantu yang ada sehingga informasi yang diciptakaan oleh sebuah alat bantu dapat digunakan oleh alat bantu lainnya. CASE menggabungkan perangkat lunak, perangkat keras, dan basis data yang berisi informasi penting seperti analisis, desain, konstruksi program, serta pengujian
untuk menciptakan lingkungan rekayasa perangkat lunak yang sejalan dengan CAD/CAE (Computer Aided Design/Engineering) untuk perangkat keras. 3. Prosedur rekayasa perangkat lunak Mempersatukan metode-metode dan alat bantu untuk memungkinkan pengembangan perangkat lunak komputer yang rasional dan baik. Prosedur-prosedur yang mendefinisikan langkah-langkah dimana motode-metode akan diaplikasikan menentukan urutan metode, mendefinisikan keluaran seperti dokumen-dokumen, laporan-laporan dan kontrol yang membantu meyakinkan kualitas, mengkoordinasikan perubahan dan menentukan jarak antara dua proses yang memungkinkan manajer memperkirakan kemajuan, agar pengembangan perangkat lunak komputer dapat dilakukan tepat waktu. 2.2.4 Waterfall Model Dalam pengembangan suatu perangkat lunak yang baik dan berkualitas, perlu dilakukan pendekatan secara sistematis dan berurutan untuk mengembangkan perangkat lunak yang telah dibuat (Pressman,1992,p24-26). Hal ini disebut daur hidup rekayasa perangkat lunak dan jenis daur hidup yang digunakan dalam penulisan skripsi ini adalah Classic Llife Cycle atau Linear Sequential Model atau sering disebut juga Waterfall Model.
Menurut Pressman (2001,p28-29), tahapan dalam pengembangan Linear Sequential Model adalah sebagai berikut : 1. Rekayasa Sistem (System Engineering) Perangkat lunak merupakan bagian dari sebuah sistem, dalam arti suatu bagian dari sistem yang digunakan. Pengembangan software dilakukan dimulai dari analisis kebutuhan-kebutuhan software. Analisis ini penting untuk dikerjakan karena menentukan konektifitas antara hardware, user, dan database. 2. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak (Software Requirement Analysis) Pada tahap selanjutnya hasil pengumpulan kebutuham-kebutuhan software ini akan difokuskan secara khusus pada software. Untuk membangun suatu software yang sesuai dengan permintaan user, software engineering harus mengetahui funsi-fungsi yang dibutuhkan user interface serta kebutuhan software untuk didokumentasikan dan dibahas bersama dengan customer. 3. Perancangan (Design) Tahap perancangan meliputi beberapa proses yang difokuskan pada empat atribut program, yaitu perancangan struktur data, perancangan arsitektur perangkat lunak, perancangan perincian prosedur dan perancangan karakteristik dari antarmuka. 4. Pengkodean (Coding) Setelah dilakukan perancangan atau design software maka tahapan selanjutnya adalah coding. Coding dilakukan untuk menterjemahkan
perancangan yang telah dibuat ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh mesin. 5. Pengujian (Testing) Setelah program selesai dibuat maka tahap selanjutnya akan dilakukan testing. Proses testing ini difokuskan pada: a. Logical internal of the software Pengetesan terhadap statement-statement perangkat lunak. b. Functional external Pengetesan dilakukan untuk menemukan error pada program. Pada pengetesan ini input yang diberikan harus mendapatkan output yang sesuai dengan yang diharapkan. 6. Pemeliharaan (Maintanance) Oleh karena kebutuhan pemakai selalu meningkat, maka perangkat lunak yang telah selesai perlu dipelihara. Agar dapat mengantisipasi kebutuhan pemakai terhadap fungsi-fungsi baru yang berasal dari luar atau perubahan-perubahan pada sistem yang dapat timbul karena munculnya sistem operasi baru, perangkat keras baru, dan sebagainya. Pemeliharaan perangkat lunak menawarkan setiap langkah daur hidup yang terdahulu, sehingga untuk melakukan perbaikan tidak perlu merancang perangkat lunak yang baru. Waterfall Model merupakan paradigma paling tua dan paling sering digunakan dalam merancang perangkat lunak. Meskipun demikian
bukan berarti cara ini tidak memiliki masalah. Berikut ini merupakan masalah yang sering dijumpai dalam paradigma Waterfall Model : 1. Proses yang ada jarang mengikuti alur sekuensial seperti yang diajukan pada model. Iterasi selalu timbul dan memiliki msalah pada pemakaian paradigma tersebut. 2. Sangatlah sulit bagi customer untuk menyatukan seluruh kebutuhan, sedangkan Waterfall Model sangat membutuhkan segala informasi yang diperlukan dan memiliki kesulitan untuk beradaptasi dengan segala ketidaktentuan yang terdapat pada permulaan proyek. 3. Costumer harus memiliki kesabaran. Program yang telah siap tidak akan digunakan sampai saat-saat terakhir yang telah ditentukan, Walaupun demikian paradigma Waterfall Model merupakan komponen penting dalam rekayasa perancangan perangkat lunak. Waterfall Model menyediakan tempat dimana metode bagi analisis, perancangan, pengkodean, pengujian, dan pemeliharaan dapat diletakkan. Waterfall Model tetap merupakan model yang paling banyak digunakan dalam rekayasa perangkat lunak.
Gambar 2.1 Waterfall Model 2.3 Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) Interaksi Manusia dan Komputer menurut Shneiderman (1998, p4), adalah disiplin ilmu yang berhubungan dengan perancangan, evaluasi, dan implementasi sistem komputer interaktif untuk digunakan oleh manusia, serta studi fenomena-fenomena besar yang berhubungan dengannya. Sistem interaktif terus berkembang menjadi suatu hal yang penting seiring dengan perkembangan dalam pengguna komputer. Dalam merancang suatu sistem yang interaktif, apabila hasil rancangannya baik maka pengguna
dapat menggunakan sistem dengan lancar dan sesuai, serta pengguna dapat ikut berinteraksi dengan baik dalam penggunaannya. Oleh sebab itu, sistem yang baik biasanya merupakan suatu sistem yang mudah untuk digunakan atau bersifat user friendly. Ada lima faktor pengukuran yang harus diperhatikan manusia menurut Shneiderman (1998, p15), antara lain : 1. Waktu belajar (time to learn) Berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh pengguna dalam mempelajari sekumpulan perintah dalam suatu tugas? Pengguna menginginkan waktu belajar yang singkat. 2. Kecepatan kinerja (speed of performance) Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengerjakan suatu tugas? 3. Tingkat kesalahan (rate of errors by users) Berapa banyak error dan jenis error apa saja yang dilakukan pengguna dalam menyelesaikan suatu tugas? Meskipun waktu yang diperlukan untuk membuat dan memperbaiki error termasuk dalam kecepatan kinerja, penanganan error merupakan komponen penggunaan sistem yang kritis yang memerlukan studi lebih lanjut. 4. Daya ingat (retention over time) Seberapa baik pengguna dalam mengingat sesuatu setelah sejam, sehari atau seminggu? Daya ingat berkaitan dengan waktu belajar, dan frekuensi pengguna yang sering.
5. Kepuasaan Subjektif (subjective satisfaction) Kepuasan subjektif pengguna dapat diketahui dari hasil wawancara atau kuesioner. Delapan aturan emas mengenai perancangan antarmuka yang baik menurut Shneiderman (1998, p74-75) adalah : 1. Konsisten Urutan tahap-tahap yang dilakukan yang harus konsisten. istilah-istilah yang identik harus digunakan pada prompt, menu, dan layar bantu, pewarnaan, layout, kapitalisasi, huruf, dan lainnya. 2. Memungkinkan frequent users menggunakan shortcuts Seiring peningkatan frekuensi penggunaan maka pengguna menginginkan untuk mengurangi jumlah interaksi dan meningkatkan kecepatan dari interaksi. Maka penambahan tombol shortcuts akan dihargai oleh pengguna yang sering menggunakannya. 3. Memberikan umpan balik yang informatif Untuk setiap aksi yang dilakukan pengguna, harus disediakan feedback. Untuk aksi yang sering digunakan dan kecil, respon yang diberikan sederhana, sedangkan untuk aksi yang jarang digunakan dan besar, respon yg diberikan harus lebih banyak dan rinci. 4. Merancang dialog yang memberikan keadaan akhir Urutan aksi harus diatur dalam grup dimana ada awal, tengah, dan akhir. Dengan adanya umpan balik dapat memberikan pilihan untuk menyiapkan grup aksi berikutnya.
5. Memberikan pencegahan kesalahan dan penanganan kesalahan yang sederhana Sedapat mungkin desain dari sistem yang harus dapat mencegah pengguna melakukan kesalahan fatal, contohnya dalam melakukan pengisian formulir maka harus diberikan validasi untuk mencegah kesalahan dalam mengisi formulir. Dan apabila pengguna melakukan kesalahan pada sistem harus memberikan instruksi kepada pengguna bagaimana memperbaikinya. 6. Memungkinkan pembalikan aksi yang mudah Apabila memungkinkan, aksi harus dapat dibalik. Dalam suatu waktu user mungkin tidak sengaja melakukan aksi yang tidak diinginkan dan ingin melakukan pembatalan. Sistem harus memberikan fungsi pembatalan sebanyak mungkin agar user merasa nyaman dan tidakt akut dalam mecoba dan memakai sistem. 7. Mendukung pusat kendali internal Operator yang berpengalaman menginginkan bahwa meraka bertanggung jawab terhadap sistem dan sistem merespon aksi yang diberikan, karena manusia yang memegang kontrol. 8. Mengurangi beban ingatan jangka pendek Kontrol yang kuat sangat baik digunakan sistem, sehingga user dapat menguasai sistem secara cepat dan mudah. Sistem yang tidak terduga dan sulit dalam melakukan aksi dapat menyulitkan user. Batas dari ingatan jangka pendek manusia mengharuskan desain agar sederhana, tampilan halaman yang banyak harus digabungkan, perpindahan jendela harus
dikurangi. Manusia dapat mengingat lima hingga sembilan potongan informasi 2.4 Perangkat Ajar Perangkat ajar yang sering disebut Computer Assisted Instruction (CAI) adalah suatu media pendidikan yang berisi instruksi atau aktivitas yang dipresentasikan dengan komputer. Pengguna belajar dengan berinteraksi dengan komputer. 2.4.1 Komponen Dasar Perangkat Ajar Dalam perangkat ajar terdapat empat komponen dasar yang terlibat dalam pembuatan dan pemakaian perangkat ajar, yaitu (Kearsley, 1983, p64-65): 1. Perangkat Keras (Hardware) Komponen ini merupakan alat fisik yang berhubungan langsung antara pengguna dengan sistem pengajaran berbasis komputer seperti CPU, monitor, mouse, keyboard, printer, dan sebagainya. 2. Perangkat Lunak (Software) Komponen ini meliputi semua program dalam sistem untuk mengoperasikan dan melakukan fungsi-fungsi instruksional. 3. Perangkat Ajar Komponen ini merupakan bagian dari piranti lunak yang merupakan program yang melengkapi presentasi instruksional.
4. Manusia (Brainware) Komponen ini meliputi orang-orang yang memiliki keahlian khusus dalam mengembangkan, memelihara, dan mengevaluasi suatu sistem pengajaran berbasis komputer. 2.4.2 Jenis-jenis Perangkat Ajar Menurut Kearsley (1983, p30-36), ada 3 jenis perangkat ajar (CAI), yaitu: 1. Drill and Practice Jenis CAI ini merupakan jenis yang termudah dalam penggunaan komputer untuk instruksi. Cara ini terdiri dari menampilkan sebuah pertanyaan atau masalah kemudian terima masukan dari pengguna. Lalu program akan memeriksa jawaban atau tanggapan. Drill and Practice membantu siswa praktek beberapa ketrampilan atau konsep yang telah dipelajari sebelumnya. Setiap program menyimpan materi yang serupa yang ditemukan di buku. Keuntungan CAI jenis ini adalah komputer dapat menyediakan feedback secara cepat dengan respon yang benar (Steward, 1987, p191). Dari landasan diatas dapat diketahui bahwa perangkat ajar Drill and Practice dapat membantu pelajar berlatih dengan beberapa keahlian atau konsep-konsep yang telah diajarkan sebelumnya. 2. Tutorial Berbeda dengan jenis Drill and Practice, jenis Tutorial ini melibatkan representasi informasi yang berhubungan. Pada tutorial
akan menampilkan informasi-informasi sebagai konsep prosedurprosedur tertentu diikuti dengan sejenis pertanyaan atau masalah. Tutorial merupakan perangkat ajar dengan menggunakan komputer sebagai pengajar materi pelajaran yang diprogramkan secara lengkap untuk mensimulasikan interaksi antara pengajar dan pelajar di dalam ruang kelas. 3. Socratic Jenis ini berisi percakapan antara komputer dengan peserta pelatihan dalam natural language dan banyak digunakan dibidang artificial intelegence (Kuntjahjani, 2000, p90). Socratic cenderung berasal dari penelitian bidang inteligensi semu (Artificial Intelegence), yakni berupa sistem perangkat ajar yang dapat mendiagnosa input yang diterimanya. Terdapat 3 jenis feedback yang digunakan perancangan perangkat ajar berbasis komputer guna memberikan hasil interaksi yang maksimal, antara lain: 1. Umpan balik right-wrong Merupakan jenis umpan balik yang muncul baik ketika pengguna perangkat ajar memberikan respon yang benar maupun yang salah. 2. Umpan balik right-blank Merupakan jenis umpan balik yang hanya muncul ketika pengguna perangkat ajar memberikan respon yang benar saja.
3. Umpan balik wrong-blank Merupakan jenis umpan balik yang hanya muncul ketika pengguna perangkat ajar memberikan respon yang salah saja. 2.4.3 Siklus Pengembangan Perangkat Ajar Siklus pengembangan perangkat ajar terdiri dari lima fungsi yang terpisah yaitu (Chambers and Sprecher, 1983, p146-174) : 1. Development of Detailed Design Spesification Tujuan pengembangan spesifikasi desain detil ini meliputi rincian penjelasan dari desain konseptual untuk membuat rencana yang efektif bagi Computer Based Learning (CBL). 2. Technical Development Kegiatan pengembangan secara teknis dimulai dengan disetujuinya spesifikasi desain detil yang dikembangkan oleh tim perancang. Kegiatan-kegiatannya meliputi pembentukan instruksi, bentuk grafik, dokumentasi, test dan pengkajian ulang. 3. Pre-Evaluation Prosedur jaminan kualitaas didesain untuk menyediakan bukti tentang efektifitas dari pengajaran CAI. Evaluasi awal merupakan tahap uji coba yang diberikan pada saat belajar mengajar yang sesungguhnya di kelas sebelum sistem CAI tersebut diproduksi. 4. Production and Dissemination Produksi dan penyebarluasan merupakan dua proses yang berbeda namun saling berhubungan erat. Produksi berhubungan dengan
proses pengkopian dan memperbanyak produk CAI sedangkan penyebarluasan lebih condong kepada proses distribusi. 5. Final Evaluation Ketika keseluruhan modul CAI telah digunakan tetap diperlukan modifikasi untuk mencapai efektifitas yang maksimal. Untuk mencapai hal ini, modul CAI tersebut harus diimplementasikan atau digunakan oleh beberapa user dalam jangka waktu tertentu sehingga dapat terlihat hasil-hasilnya dari sistem tersebut juga terlihat kekurangan-kekurangan yang harus diperbaiki supaya dimasa mendatang akan lebih menghasilkan modul CAI yang betul-betul efektif. 2.4.4 Keuntungan Perangkat Ajar Menurut Chambers dan Sprecher (1983, p20-22), setidaknya ada tiga keuntungan digunakan CAI ini yaitu : 1. Perbaikan belajar Penilitian menunjukan adanya perbaikan cara belajar dengan menggunakan CAI ini, yang menunjukkan perbedaan ketika dibandingkan pada kelas-kelas yang tidak menggunakan CAI. CAI bersifat interaktif dalm arti mampu memberikan petunjuk dalam belajar dan memberikan respon serta jawaban sehingga terasa lebih menyenangkan sehingga dapat memicu semangat belajar.
2. Mengurangi waktu belajar Penilitian menunjukkan bahwa waktu belajar yang diperlukan dengan menggunakan sistem lebih singkat dibandingkan dengan waktu belajar yang tidak menggunakan sistem tersebut. CAI bersifat lebih efektif dan efisien, efektif dalam arti meningkatkan hasil belajar sedangkan efisien dalam arti menggunakan waktu secara minimum untuk tujuan yang maksimal. 3. Sikap-sikap siswa Penelitian menunjukkan bahwa dengan adanya CAI menghilangkan kesan misterius dan sulit dengan menimbulkan kesan positif dari siswa terhadap komputer karena cari dirancang agar dapat digunakan semudah mungkin dan semenarik mungkin sehingga CAI menjadi sahabat siswa dalam belajar. 2.4.5 Efektivitas Perangkat Ajar Perangkat ajar sangat efektif karena di dalamnya terdapat berbagai cara menyampaikan pelajaran yang melibatkan siswa. CAI mengandung elemen-elemen multimedia yang dapat membantu penyampaian pelajaran. Namun tetap dituntut keaktifan dan keinginan siswa untuk belajar. Tanpa hal ini, suatu CAI yang paling bagus sekalipun tidak dapat membantu siswa. Untuk mengatasi hal ini, suatu CAI dapat dibuat dengan sangat menarik sehingga menimbulkan keinginan siswa untuk belajar.
Kriteria perangkat ajar yang baik adalah yang dapat memenuhi keinginan pengguna dan sesuai dengan teori-teori perangkat ajar seperti yang telah dijabarkan sebelumnya. 2.5 Alat Bantu Perancangan 2.5.1 Database Menurut McLeod (2001, p12), data adalah fakta dan angka-angka yang secara relatif berguna untuk user. Database adalah sekumpulan data yang telah diorganisir untuk melayani beberapa aplikasi pada waktu yang sama, disimpan dan diatur sehingga data diletakkan pada suatu lokasi. Sedangkan Database Management System (DBMS) adalah kumpulan data yang saling berhubungan dimana kita dapat memodifikasi dan mengekstrak informasi dari sebuah database. Tujuan utama sebuah DBMS adalah menyediakan cara pengelompokkan dan penerimaan kembali informasi yang berfungsi untuk memudahkan proses dan efisien. Langkah-langkah yang dipersiapkan dalam pembuatan database sebagai berikut: 1. Mendisain sebuah database harus sesuai dengan apa yang dibutuhkan dan memenuhi kebutuhan informasi yang dibutuhkan user. 2. Pembuatan langkah dalam pengumpulan data aktual dan cara penyimpanannya sesuai dengan definisi untuk apa database tersebut dibuat. Ketika sebuah database selesai dibuat, database tersebut harus dapat tersedia untuk user dalam proses pemunculan data kembali dan
update. User yang melakukan revisi suatu database akan melalui langkahlangkah sebagai berikut : 1. Mendefinisi ulang skema database. 2. Menstruktur dan mengorganisir ulang data yang disimpan. 3. Merubah definisi proses dari database yang direvisi. 4. Merubah cara pandang dan kerja interaksi user dalam database yang baru. 2.5.2 State Transition Diagram (STD) STD adalah model dari tingkah laku sistem yang didasarkan pada definisi satu bagian dari keadaan sistem (system state). Keadaan atau state adalah suatu model tingkah laku yang ditemukan oleh Roger S. Pressman (1992, p 217). Melalui State Transition Diagram (STD), tingkah laku sistem dapat dimengerti dan yang lebih penting adalah meyakinkan apakah ada yang kurang atau tertinggal dari tingkah laku yang telah dispesifikasikan. Notasi yang digunakan, adalah : : Menyatakan state atau kondisi dari suatu sistem. Terdiri akhir. Suatu sistem tidak harus memiliki initial state atau final state. : Menyatakan perubahan state atau kondisi dari suatu sistem. Kondisi : Menyatakan suatu kejadian pada lingkaran eksternal dapat
dideteksi oleh suatu sistem, misalnya suatu signal atau data. Hal ini akan menyebabkan perubahan terhadap state dari state, menunggu state x ke state y, atau memindahkan aktifitas x ke aktifitas y. Aksi : Menyatakan suatu aksi yang dilakukan oleh suatu sistem bila terjadi perubahan state atau merupakan reaksi terhadap kondisi. Aksi akan menghasilkan keluaran, pemunculan pesan pada layar, dan sebagainya. 2.6 Sistem Ekskresi Ginjal Manusia 2.6.1 Ginjal Pada manusia, ginjal merupakan organ utama yang melakukan proses ekskresi. Secara lengkap peranan atau fungsi ginjal adalah sebagai berikut : a. Mengekskresikan zat sisa seperti urea, asam urat, kreatinin, kreatin, dan zat lain yang bersifat racun. b. Mengatur volume plasma darah dan jumlah air di dalam tubuh. c. Menjaga tekanan osmosis dengan cara mengatur ekskresi garamgaram, yaitu membuang jumlah garam yang berlebihan dan menahan garam bila jumlahnya dalam tubuh berkurang. d. Mengatur ph plasma dan cairan tubuh dengan mengekskresikan urin yang bersifat basa, tetapi dapat pula mengeksresikan urin yang bersifat asam.
e. Menjalankan fungsi sebagai hormon, dengan menghasilkan dua macam zat, yaitu renin dan eritropoietin yang di duga memiliki fungsi endokrin. 2.6.1.2 Struktur Ginjal Ginjal diselubungi oleh suatu kapsul yang berbentuk dari jaringan serabut. Bagian luar ginjal disebut korteks, sedangkan bagian dalamnya disebut medula. Pada bagian dalam terdapat ruang kosong (pelvis). Pada ginjal terdapat nefron yang merupakan unit fungsional dan struktural terkecil. Pada manusia terdapat sekitar satu juta nefron. Setiap nefron terdiri dari badan malpighi (mengandung glomerulus yang diselubungi oleh kapsula Bowman) dan saluran nefron. Nefron mengandung dua macam unsur, yaitu unsur pembuluh (elemen vaskuler) dan epitel. Bagian nefron yang mengandung unsur pembuluh, yaitu arterial, glomerulus (kumpulan kapiler), arterial eferen, dan kapiler tubuler. Bagian nefron yang mengadung unsur epitel, yaitu kapsula Bowman, tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle yang terdiri dari saluran menurun dan saluran naik, tubulus kontortus distal, dan saluran pengumpul (tubulus kolektifus). Pada medula terdapat piramida ginjal dan piala ginjal yang banyak mengandung pembuluh-pembuluh untuk mengumpulkan hasil ekskresi. Pembuluh-pembuluh tersebut berhubungan dengan
ureter yang bermuara pada kantung kemih (vesica urinaria). Kantung kemih berfungsi sebagai tempat penampungan urin sementara. Urin keluar dari tubuh melalui lubang urin yang sebelumnya melewati uretra terlebih dahulu. Nefron ada dua macam, yaitu nefron korteks dan nefron juksatamedula. Nefron korteks terletak di bagian korteks, pada umumnya ditandai oleh adanya lengkung Henle yang pendek. Nefron jukstamedula memiliki glomerulus yang letaknya di bagian korteks dekat bagian medula serta memiliki lengkung Henle yang panjang dan menjulur jauh ke dalam bagian medula. 2.6.2 Proses Pembentukan Urin Di dalam ginjal terjadi pembentukan urin. Pembentukan urin terjadi melalui serangkaian proses filtrasi (penyaringan) zat-zat sisa yang beracun, reabsorpsi (penyerapan kembali), dan augmentasi (pengeluaran zat sisa yang tidak diperlukan lagi oleh tubuh dan tidak mungkin disimpan lagi). 2.6.2.1 Filtrasi (penyaringan) Pembentukan urin diawali dengan filtrasi darah di glomelurus. Filtasi merupakan perpindahan cairan dari glomerulus menuju ke ruang kapsula bowman dengan menembus membran filtrasi. Membran filtrasi terdiri dari tiga lapisan, yaitu sel endotelium glomerulus, membran basiler, dan
epitel kapsula bowman. Sel-sel endotelium glomerulus dalam badan Malpighi akan mempermudah proses filtrasi. Di dalam glomerulus, sel-sel darah, trombosit, dan sebagian besar protein plasma disaring dan diikat agar tidak ikut dikeluarkan. Hasil penyaringan berupa urin primer (filtrat golemerulus). Urin primer mengandung zat yang hampir sama dengan cairan yang menembus kapiler menuju ke ruang antarsel. Dalam keadaan normal, urin primer tidak mengandung eritrosit, tetapi mengandung protein yang kadarnya kurang dari 0.03%. kandungan elektrolit (senyawa yang larutannya merupakan pengantar listrik) dan kristaloid (kristal halus yang terbetuk dari protein) dari urin primer juga hampir sama dengan cairan jaringan. Kadar anion di dalam urin primer termasuk ion Cl- dan ion HCO-3, lebih tinggi 5% daripada kadar anion plasma, sedangkan kadar kationnya lebih rendah 5% daripada kadar katon plasma. Selain itu, urin primer mengandung glukosa, garam-garam, natrium, kalium, dan asam amino. 2.6.2.2 Reabsorpsi (penyerapan kembali) Reabsorpsi merupakan proses perpindahan cairan dari tubulus renalis menuju ke pembuluh darah yang mengelilinginya, yaitu kapiler peritubuler. Sel-sel tubulus renalis secara selektif mereabsorpsi zat-zat yang terdapat di dalam urin primer. Zat-zat makanan seluruhnya direabsorpsi, sedangkan reabsorpsi garam
anorganik bervariasi tegantung dari kadar zat tersebut di dalam plasma. Setelah reabsorpsi, kadar urea menjadi lebih tinggi dan zat-zat yang dibutuhkan tidak ditemukan lagi. Urin yang dihasilkan setelah proses reabsorpsi disebut urin sekunder (filtrat tubulus). a. Reabsorpsi air Pada keadaan normal, hampir 99% dari air yang menembus membran filtrasi akan direabsorpsi sebelum mencapai ureter. Reabsorpsi di tubulus kotortus proksimal dilakukan dengan proses osmosis yang disebut reabsorpsi obligat. Sebaliknya, reabsorpsi air di tubulus kontortus distarl disebut reabsorpsi fakultatif, yaitu reabsorpsi yang terjadi tergantung dari kebutuhan. Jadi, jika tubuh terlalu banyak mengandung air, tidak terjadi reabsorpsi. Sedangkan jika tubuh mengandung air dalam jumlah yang sedikit, terjadiliah reabsorpsi. Reabsorpsi air di tubulus kontortus distal dipengaruhi oleh hormon antidiuretik (ADH) yang diekskresikan oleh kelenjar hipofisis. Bila sekresi hormon antidiuretik dari kelenjar hipofisis sangat berkurang maka reabsorpsi air akan dihambat. Hal tersebut menyebabkan jumlah urin yang diekskresikan menjadi banyak dan dapat mencapai 20 L selama sehari semalam yang demikian disebut diabetes insipidus. b. Reabsorpsi zat tertentu
Reabsorpsi zat-zat tertentu dapat terjadi secara transpor aktif dan difusi. Sebagai contoh, pada sisi tubulus yang berdekatan dengan lumen tubulus renalis terjadi difusi ion NA+, sedangkan pada sisi sel tubulus yang berdekatan dengan kapiler terjadi transpor aktif ion NA+. Adanya transpor aktif NA+ di sel tubulus ke kapiler menyebabkan menurunnya kadar ion Na+ di sel tubulus renalis, sehingga difusi NA+ terjadi dalam lumen sel tubulus renalis. Pada umumnya zat yang penting bagi tubuh direabsorpsi secara transpor aktif. c. Reabsorpsi zat yang penting bagi tubuh Zat-zat penting bagi tubuh yang secara aktif direabsorpsi adalah protein, asam amino, glukosa, asam asetoasetat, dan vitamin. Glukosa dan asam asetoasetat merupakan sumber energi, sedangkan protein dan asam amino merupakan bahan pengganti sel yang sudah tua. Zat-zat tersebut direabsorpsi secara aktif di tubulus proksimalm sehingga tidak ada lagi di lengkung Henle. 2.6.2.3 Augmentasi Augmentasi adalah proses penambahan zat-zat yang tidak diperlukan oleh tubuh kedalam tubulus kontortus distal. Peristiwa ini disebut juga sekresi tubular. Sel-sel tubulus mengeluarkan zatzat tertentu yang mengandung ion hidrogen dan ion kalium kemudian menyatu dengan urin sekunder. Penambahan ion
hidrogen sangat penting karena membantu menjaga kesetimbangan ph dalam darah. Jika ph dalam darah mulai turun, sekresi ion hidrogen akan meningkat sampai berada pada keadaan ph normal (7,3 7,4) dan urin yang dihasilkan memiliki ph dengan kisaran 4,5 8,5. Urin yang terbentuk akan disimpan sementara di kantung kemih untuk selanjutnya dibuang melalui uretra. 2.6.3 Faktor faktor yang Mempengaruhi Proses Pembentukan Urin Proses pembentukan urin dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor internal yang menyangkut hormon (antidiuretik dan insulin) dan faktor eksternal yang menyangkut jumlah air yang diminum. a. Hormon antidiuretik (ADH) Hormon antidiuretik dikeluarkan oleh kelenjar sara hipofisis (neurohipofisis). Pengeluaran hormon ini ditentukan oleh reseptor khusus di dalam otak yang secara terus-menerus mengendalikan tekanan osmotik darah (kesetimbangan konstrasi air dalam darah). Oleh karena itu, hormon ini akan mempengaruhi proses reabsorpsi air pada tubulus kontortus distal, sehingga permeabilitas sel terhadap air akan meningkat. Oleh karena cara kerja dan pengaruhnya inilah, hormon tersebut disebut hormon antidiuretik. Jika tekanan osmotik darah naik, yaitu pada saat dalam keadaan dehidrasi atau kekurangan cairan tubuh (saat kehausan atau banyak mengeluarkan keringat), konsentrasi air dalam darah akan
turun. Akibat dari kondisi tersebut, sekresi ADH meningkat dan dialirkan oleh darah menuju ke ginjal. ADH selain meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, juga meningkatkan permeabilitas saluran pengumpul, sehingga memperbesar membran sel saluran pengumpul. Dengan demikian air akan berdifusi ke luar dari pipa pengumpul, lalu masuk ke dalam darah. Keadaan tersebut akan berusaha memulihkan konsentrasi air dalam darah. Namun, akibatnya urin yang dihasilkan menjadi sedikit dan lebih pekat. b. Hormon insulin Hormon insulin adalah hormon yang dikeluarkan oleh pulau Langerhans dalam pankreas. Hormon insulin berfungsi mengatur gila dalam darah. Penderita kencing manis (diabetes melitus) memiliki konsentrasi hormon insulin yang rendah, sehingga kadar gula dalam darah akan tinggi. Akibat dari keadaan tersebut adalah terjadi gangguan reabsorpsi di dalam tubulus distal, sehingga dalam urin masih terdapat glukosa. c. Jumlah air yang diminum Jumlah air yang diminum tentu akan mempengaruhi konsentrasi air dalam darah. Jika kita meminum banyak air, konsentrasi air dalam darah menjadi tinggi, dan konsentrasi protein dalam darah menurun, sehingga filtrasi menjadi berkurang. Selain itu, keadaan seperti ini menyebabkan darah lebih encer, sehingga sekresi ADH akan berkurang. Menurunnya filtrasi dan berkurangnya ADH
akan menyebabkan menururnnya penyerapan air, sehingga urin yang dihasilkan akan meningkat dan encer. 2.7 Gangguan dan Kelainan Ginjal Ginjal manusia merupakan alat utama ekskresi, sehingga jika ada gangguan ginjal tentu akan menggangu sistem ekskresi. Luka berat, banyak kehilangan darah, keracunan zat-zat tertentu, dan penyakit tertentu dapat menimbulkan terganggunya fungsi ginjal, terutama terganggunya pembentukan urin. Beberapa kelainan atau gangguan tersebut antara lain sebagai berikut. a. Gagal ginjal dan uremia Kegagalan fungsi ginjal yang akut dapat menyebabkan nefritis, perdarahan, dan fungsi ginjal terhenti secara tiba-tiba. Gejala yang umum adalah tidak terjadinya pembentukan urin yang disebut anuria. Gejala ini berbahaya karena dapat menimbulkan uremia. Uremia yaitu terbawanya urin kedalam aliran darah yang disebabkan adanya kebocoran pada salah satu saluran dalam nefron. Akibat dari keadaan tersebut, penyerapan air oleh darah akan terganggu, sehingga terjadi penimbunan air pada kaki dan timbul bengkak (edema), demikian pula pada organ tubuh yang lain. b. Nefritis Nefritis adalah peradangan pada nefron karena bakteri streptococcus. Nefritis adalah peradangan pada nefron karena bakteri streptococcus yang masuk melalui saluran pernapasan. Dari saluran pernapasan, bakteri terbawa oleh darah ke ginjal. Akibat adanya peradangan, protein yang masuk bersama urin primer tidak dapat disaring, sehingga akan ikut keluar bersama urin. Nefritis
kronis biasanya terjadi pada orang lanjut usia yang ditandai dengan tekanan darah tinggi, pengerasan pembuluh darah dalam ginjal, dan rusaknya glomerulus atau tubulus. c. Diabetes insipidus Diabetes insipidus adalah suatu penyakit yang disebabkan kelenjar hipofisis gagal mensekresikan hormon antidiuretik, sehingga ekskresi urin meningkat. Pada umumnya urin yang diekskresikan berjumlah antara 4 6 liter setiap hari, tetapi dapat mencapai 12 15 liter setiap hari, tergantung jumlah air yang diminum. Penderita diabetes insipidus cenderung mengalami dehidrasi dan pengeluaran elektrolit dari cairan tubuh. Akan tetapi, kecenderungan ini diimbangi oleh perasaan ingin minum dan ingin makan makanan yang lebih banyak mengandung garam. Penyakit ini umumnya ditimbulkan oleh tumor di hipotalamus atau hipofisis yang mengakibatkan rusaknya bagian hipotalamus yang mengatur sekresi hormon antidiuretik. d. Diabetes melitus Diabetes melitus atau dikenal dengan kencing manis, yaitu terdapatnya glukosa dalam urin yang disebabkan menurunnya hormon insulin yang di hasilkan oleh pankreas. Menurunnya hormon insulin menyebabkan terganggunya proses perombakan glikogen menjadi glukosa dan reabsopsi glukosa dalam glomerulus. e. Albuminaria Albuminaria yaitu terdapatnya molekul albumin dan protein di dalam urin. Albuminaria disebabkan terjadinya kerusakan pada alat filtrasi dalam ginjal sehingga protein dapat lolos pada proses filtrasi.
f. Kencing batu Kencing batu atau batu ginjal, yaitu terbentuknya butiran-butiran dari senyawa kalsium dan penimbunan asam urat, sehingga membentuk CaCO3 (kalium karbonat) pada ginjal atau saluran urin yang dapat menyebabkan kesulitan pengeluaran urin. Kencing batu dapat terjadi karena faktor hormon (yang dihasilkan kelenjar anak gondok paratiroid) dan jika seseorang kurang minum atau sering menahan buang air kecil.