BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan pesat dalam bidang teknologi informasi telah mempengaruhi berbagai bidang dalam kehidupan manusia, tidak terkecuali dalam bidang pendidikan. Perkembangan ini melahirkan metode metode baru dalam pembelajaran, salah satunya adalah e-learning. Proses belajar mengajar yang dilakukan pada e-learning dilakukan dengan menggunakan bantuan media media elektronik. Dengan bantuan dari media media elektronik ini, memungkinan proses belajar mengajar untuk dapat dilakukan tanpa batasan ruang dan waktu. Setiap proses pembelajaran memerlukan proses evaluasi belajar dalam pelaksanaannya, begitu pula dengan e-learning. Evaluasi belajar merupakan salah satu cara yang dilakukan oleh pengajar untuk mengetahui sejauh mana keberhasilan penyampaian materi yang telah dilakukan serta sejauh mana hasil belajar dan pemahaman dari siswa terhadap materi materi yang diberikan dalam proses belajar mengajar tersebut. Evaluasi dalam proses belajar mengajar dapat memiliki bermacam macam bentuk dalam pelaksanaannya. Beberapa diantaranya yang sering ditemui adalah dengan cara memberikan soal berbentuk pilihan ganda, jawaban singkat dan soal berbentuk jawaban esai. Pada metode pembelajaran e-learning jenis ujian yang banyak digunakan adalah jenis ujian pilihan ganda dan jawaban singkat. Alasannya adalah karena kemudahan dalam proses penilaian pada jenis tersebut. Namun apabila ketiga jenis evaluasi belajar tersebut dibandingkan, jawaban esai merupakan cara yang paling tepat untuk evaluasi belajar. Jawaban esai dinilai sebagai metode yang paling tepat dalam kegiatan evaluasi hasil belajar, dikarenakan dalam proses menjawabnya melibatkan kemampuan siswa untuk mengingat, mengorganisasikan, mengekspresikan dan mengintegrasikan gagasan yang dimiliki oleh siswa tersebut (Salvatore Valenti, Francesca Neri, & Alessandro Cucchiarelli, 2003). Namun dengan masih sedikitnya sistem pembantu yang memungkinkan untuk melakukan penilaian jawaban esai secara otomatis, menimbulkan beberapa kelemahan yang 1
2 menyulitkan proses evaluasi untuk dilakukan, diantaranya adalah kesulitan dalam menilai jawaban esai secara objektif, dan pemeriksaan yang cukup memakan waktu. Hal ini semakin terasa dengan semakin bertambahnya jumlah siswa dan semakin bertambahnya kesibukan pengajar. Sistem Penilai Jawaban Esai Otomatis atau Automated Essay Grading System, adalah suatu cara yang dapat memudahkan dan mempercepat proses pemeriksaan dan penilaian jawaban esai. Dengan menerapkan algoritma penghitungan text similarity, dapat diketahui seberapa besar keterkaitan antara dokumen jawaban esai dengan kunci jawabannya. Salah satu algoritma text similarity yang dapat digunakan dalam masalah ini adalah Algoritma Rabin-Karp. Algoritma Rabin-Karp merupakan algoritma pencarian string yang menggunakan hashing untuk menemukan sebuah substring dalam sebuah teks (Firdaus, 2008). Walaupun sederhana Algoritma Rabin-Karp terbukti memiliki performa yang baik dalam melakukan perhitungan kesamaan antar dokumen (Catur Supriyanto, Sindhu Rakasiwi, & Abdul Syukur, 2012). Pada penelitian yang dilakukan oleh R.Singh Chillar dan B. Kochar dengan judul RB.Matcher: String Matching Technique (Chillar-Kochar, 2006) mengemukakan bagaimana meningkatkan performa dari Algoritma Rabin-Karp sehingga dapat mengurangi waktu dalam proses pencocokan string Berdasarkan hal hal tersebut, maka pada penelitian ini akan dilakukan perancangan dan implementasi sistem penilaian jawaban esai otomatis menggunakan Algoritma Rabin-Karp yang telah dimodifikasi oleh R.Singh dan B. Kochar. Diharapkan dengan penelitian ini dapat membantu pengajar dalam melakukan evaluasi belajar siswa dapat dinilai dengan lebih cepat dengan akurasi yang baik sehingga para pengajar bisa dengan cepat melakukan evaluasi cara belajar mengajarnya yang tentu saja akan berdampak pada peningkatan kualitas Sumber Daya Manusia. 1.2 Rumusan Masalah Sesuai dengan latar belakang yang telah disampaikan diatas, dapat dirumuskan permasalahan dalam penelitian ini yaitu bagaimana perancangan dan
3 implementasi untuk sistem penilaian jawaban esai otomatis menggunakan Algoritma Rabin-Karp varian Chillar Kochar. 1.3 Tujuan Tujuan dari penelitian yang dilakukan ini adalah merancang dan mengimplementasikan sistem penilaian jawaban esai otomatis dengan menggunakan Algoritma Rabin-Karp varian Chillar Kochar. 1.5 Batasan Masalah Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Sumber data yang digunakan pada sistem ini merupakan dokumen yang menggunakan Bahasa Indonesia. 2. Sistem hanya menangani kunci jawaban dan jawaban berbentuk teks dan tidak digunakan untuk menangani soal atau jawaban esai dengan bentuk aljabar, matematika, bahasa pemrograman dan gambar. 1.5 Manfaat Manfaat yang diharapkan dengan dilakukannya penilitian ini adalah sistem yang dibangun ini akan dapat memudahkan dan mempercepat pengajar dalam melakukan proses pemeriksaan dan penilaian terhadap tugas tugas evaluasi siswa. 1.6 Metodelogi Penelitian Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai langkah-langkah yang akan dilakukan dalam Perancangan dan Implementasi Sistem Penilaian Jawaban Esai Otomatis Menggunakan Algoritma Rabin-Karp. 1.6.1 Desain Penelitian Desain penelitian yang digunakan adalah studi kasus (Case Studies Research). Penggunaan penelitian studi kasus ini pada umumnya difokuskan untuk menggali dan mengumpulkan data yang lebih dalam terhadap obyek yang diteliti untuk dapat menjawab permasalahan yang sedang terjadi. Dalam tahap awal pengumpulan kebutuhan perangkat lunak, akan dibuat suatu bentuk dokumentasi
4 kebutuhan perangkat lunak. Hal ini diperlukan dalam kepentingan melakukan pengujian statis dalam tahap awal pengembangan. 1.6.2 Pengumpulan Data Pada penelitian ini, proses pengumpulan data akan dilakukan dengan menggunakan metode wawancara dan studi literatur. Metode wawancara ditujukan kepada pengguna dan pengajar untuk mengetahui lebih detail mengenai kebutuhan fungsional dan non fungsional untuk pengembangan sistem. Kebutuhan fungsional misalnya seperti mengelola data kelas, mengelola data ujian, kemampuan sistem dalam memberikan penilaian jawaban esai yang baik dan benar kepada pengguna yang sesuai dengan penilaian yang ditetapkan pengajar dan lain sebagainya. Sedangkan kebutuhan non fungsional seperti hak akses oleh pengguna yang berhak (keamanan), kehandalannya, kesesuaian tampilan antarmuka dan lain sebagainya. Selain itu akan dilakukan pengumpulan data ujian esai tulis suatu mata kuliah yang akan dijadikan sebagai kasus uji. Pengumpulan data- data pendukung lainnya juga akan dilakukan dengan studi literatur, dimana dapat dilakukan dengan mempelajari jurnal atau penelitian yang menggunakan metode atau masalah yang sejenis untuk digunakan sebagai referensi. 1.6.3 Pengolahan Data Awal Data yang diperoleh dari hasil wawancara akan diidentifikasi kembali dan untuk masing - masing kebutuhan pengguna yang masuk akan dilakukan pengujian statis dengan membuat suatu dokumentasi perangkat lunak. 1.6.4 Metode yang Digunakan Pada penelitian ini dalam membangun perancangan dan implementasi sistem penilaian jawaban esai otomatis menggunakan Algoritma Rabin-Karp yang telah diimprovisasi, digunakan metode pengembangan perangkat lunak yakni model proses Waterfall. Model proses ini terdiri dari 5 fase yaitu Requirements Analysis and Definition, System and Software Design, Implementation and Unit Testing, Integration and System Testing. Pada tiap fasenya akan dilakukan evaluasi
5 dan dokumentasi apakah fase tersebut sudah dilakukan dengan benar sebelum melanjutkan ke fase berikutnya. Pengujian sistem akan dilakukan teknik pengujian sistem yaitu Static Testing, White Box Testing, Black Box Testing, dan Performance Testing. Hal ini bertujuan agar perangkat lunak yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan pengguna dan dapat berjalan sebagaimana mesitnya. 1.6.5 Eksperimen dan Pengujian Sistem Dalam penelitian ini sistem akan dikembangkan dengan menggunakan model proses Waterfall. Berikut merupakan tahapan tahapan yang akan dilakukan pada model proses Waterfall yaitu: 1. Analisis Kebutuhan dan Definisi (Requirements Analysis and Definition) Analisis dilakukan dengan menggunakan teknik wawancara untuk menganalisa kebutuhan dari sistem. Dimana wawancara dilakukan kepada pengajar dan pengguna. Wawancara dengan pengguna dilakukan untuk mengetahui sistem seperti apa yang akan dikembangkan nantinya. Sedangkan wawancara dengan pengajar untuk mengetahui bagaiman standar standar dalam pengadaan, proses serta penilaian dalam ujian esai. 2. Desain sistem dan perangkat lunak (System and Software Design) Dari kebutuhan - kebutuhan yang didapatkan dari tahap analisis akan dilakukan perancangan sistem penilaian jawaban esai otomatis sesuai dengan kebutuhan baik yang bersifat fungsional maupun non fungsional yang telah didapatkan. Peracangan sistem akan menggunakan Unified Modeling Language (UML) untuk merancang atau mendeskripsikan sistem rekomendasi pencarian buku perpustakaan ini. Pemodelan sistem penilaian jawaban esai otomatis ini akan dibangun menggunakan beberapa diagram diantaranya Use Case Diagram, Activity Diagram, Class Diagram, dan Sequence Diagram. Pada tahapan ini juga akan dilakukan perancangan terhadap desain antarmuka pada sistem. 3. Implementasi dan Pengujian Unit (Implementation and Unit Testing)
6 Pada tahap ini, peneliti akan mengimplementasikan perancangan sistem yang sudah dibuat ke dalam bahasa pemrograman dengan menggunakan Algoritma Rabin-Karp yang telah diimprovisasi. Adapun komponen-komponen pendukung yang digunakan dalam tahap implementasi ini yaitu: a. Basis data server menggunakan MySQL b. Sistem ini menggunakan framework Codeigniter dengan bahasa pemrograman PHP, JavaScript, AJAX, JQuery dalam pengimplementasiannya Kemudian masing-masing fungsi yang ada pada sistem akan diuji sehingga mendapatkan output yang sesuai. 4. Integrasi dan Pengujian Sistem (Integration and System Testing) Pada tahapan ini, program secara keseluruhan akan diuji sebagai sistem yang lengkap untuk memastikan bahwa persyaratan perangkat lunak telah dipenuhi dan sesuai dengan keinginan pengguna. 5. Pengoprasian dan Maintenance (Operation and maintenance) Setelah sistem dinyatakan selesai, maka sistem akan dirilis. Para pengguna sistem akan memberikan feedback setelah menggunakan sistem seperti ditemukan bug pada sistem, maka sistem akan segera di analisis dan diperbaiki. Jika tidak ditemukan permasalahan yang signifikan maka sistem akan dinyatakan selesai dan dirilis sebagai versi 1.0. 1.6.6 Evaluasi dan Validasi Hasil Pada penelitan ini akan dilakukan pengujian dari sisi sistem dan sisi metode yang digunakan. Untuk pengujian sistem dilakukan 5 pengujian yang berupa Static Testing, Black Box Testing, White Box Testing. Untuk pengujian metode akan dilakukan dengan melakukan perbandingan antara hasil penilaian dari sistem dengan hasil penilaian dari human rater. 1. Static Testing Static testing membandingkan hasil perancangan yang dibuat dengan kebutuhan yang telah didapat dari pengguna. Jadi, pengujian tidak
7 hanya dilakukan pada saat sistem telah diimplementasikan tapi juga saat perancangan juga dilakukan pengujian. Untuk memeriksa kebenaran antara kebutuhan dengan perancangan maka dibuat tabel untuk memeriksanya (Tabel 1.1). Tabel 1.1 Rancangan Tabel Static Testing No Kebutuhan Sistem Implementasi Keterangan 1 Kebutuhan A Implementasi A Sesuai 2 Kebutuhan B Implementasi B Tidak Sesuai 2. Whitebox Testing Dalam melakukan pengujian ini, digunakan suatu notasi yang mewakili alur kerja dari suau kode yang diimplementasikan dalam suatu fungsi. Whitebox testing pada penelitian ini, akan dilakukan dengan pengujian basis path atau dikenal dengan Cyclomatic Complexity yang tahapannya terdiri dari (Pressman, 2010): a. Menggambar flowgraph yang ditransfer oleh flowchart. b. Menghitung Cylomatic Complexity V(G) untuk flowgraph yang telah dibuat. c. Menentukan jalur pengujian dari flowgraph yang berjumlah sesuai dengan Cyclomatic Complexity yang telah ditentukan. Cyclomatic Complexity yang tinggi menunjukkan prosedur kompleks yang sulit untuk dipahami, diuji dan dipelihara. Tabel 1.2 Rancangan Tabel Whitebox Testing Path Input Hasil Output Hasil yang diharapkan Keterangan 1 Input 1 Kondisi A Kondisi A Valid 2 Input 2 Kondisi B Kondisi B Valid 3 Input 3 Kondisi C Kondisi D Tidak Valid
8 3. Blackbox Testing Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah perangkat lunak yang dibangun telah berfungsi sebagaimana mestinya sesuai dengan kebutuhan pengguna, pengujian dituangkan dalam bentuk tabel uji (Tabel 1.3). Dengan melakukan berbagai macam skenario terdapat sistem dilihat hasilnya dan disimpulkan validasinya. Tabel 1.3 Rancangan Tabel Blackbox Testing No Pengguna Skenario pengujian Keluaran pengujian Hasil pengujian Kesimpulan 1 User Skenario A Output A Sesuai Valid harapan 2 User Skenario B Output B Sesuai Valid harapan 3 Admin Skenario C Output C Sesuai harapan Valid 4. Pengujian Akurasi Penilaian Pengujian dilakukan dengan membandingkan penilaian sistem dengan hasil penilaian dari human rater untuk mengetahui ketepatan dari penilaian yang diterapkan pada sistem. Dari keseleruhan selisih yang didapatkan dari data uji kemudian akan dicari nilai rata rata untuk dapat menyimpulkan performa penilaian dari sistem. Tabel 1.4 Rancangan Tabel Pengujian Penilaian No Mahasiswa Soal Bobot Similarity Sistem Pengajar Selisih Rata - rata