THE CONCEPT OF E-LEARNING IMPLEMENTATION BY CLOUD-BASED CLASSROOM

1 THE CONCEPT OF E-LEARNING IMPLEMENTATION BY CLOUD-BASED CLASSROOM Aslan Alwi, S.Si., M.Cs 1, Munirah Muslim, S.Kom., M.T 2 Muhammadiyah University of Ponorogo Jl. Budi Utomo No 10 Ponorogo, (0352)81124 elangbijak4@gmail.com Abstrak Pada konsep ruang kelas berbasis cloud, sebuah kumpulan di dalam cloud dimana kumpulan tersebut adalah kumpulan kelas yang jumlahnya dapat tak terbatas, dan digunakan bersama oleh siapa saja di internet, dan dimana setiap orang dapat dengan bebas menciptakan kelasnya sendiri, mengajak sembarang orang untuk bergabung sebagai siswa atau sebagai pengajar. Perbedaan konsep ini dengan konsep e-learning sebelumnya adalah sifatnya yang sangat bebas dan tak terikat. Seseorang masuk ke dalam system cloud, dapat dengan sesuka hati menciptakan sebuah kelas, memberi nama kelas sesuai topic yang hendak dikelola, mengundang sejumlah orang untuk bergabung sebagai siswa atau sebagai pengajar selanjutnya proses belajar mengajar berlangsung, atau seseorang masuk ke dalam system cloud mencari kelas-kelas yang diminati sesuai topic, melihat kelas mana yang sedang online atau sedang merencanakan proses pembelajaran, mengirim permintaan untuk bergabung. Konsep ini dibangun dengan melihat e-learning dengan sederhana saja, yaitu bahwa e-learning adalah semata kelas bersama di internet, ciptakan kelas, bergabung, langsung proses belajar mengajar terjadi. Kelas dirancang secara sederhana sebagai sebuah antarmuka yang terdiri atas kolom pengajar yang bisa mengetikkan apa saja pengajarannya secara waktu nyata dan tambahan sebuah papan tulis dimana kapan saja pengajar bisa mensubmit gambar-gambar yang akan diperlihatkan. Dan sejumlah kolom yang banyaknya sebanyak jumlah maksimum siswa yang ditampung oleh kelas tersebut, dimana setiap siswa dapat saling berbicara secara teks satu sama lain ataupun mengajukan pertanyaan dan tanggapan kepada pengajar. Keyword: e-learning, ruang kelas berbasis cloud 1. Pendahuluan a. Latar Belakang E-learning adalah solusi yang telah menjadi kecendrungan dalam dunia pendidikan. Memecahkan masalah jarak dan waktu dalam pengajaran. Seseorang yang dulunya harus bertatap muka dengan pengajar untuk mendapatkan pengetahuan dari yang bersangkutan, harus menempuh jarak tertentu untuk mencapai tempat pertemuan dan mencadangkan waktu untuk mendefinisikan kesempatan sehingga pertemuan antara pengajar dan yang diajar atau pembicara dan pendengar dapat bertemu muka dan melangsungkan kegiatan belajar mengajar dengan

2 sempurna. Tetapi dengan adanya internet, memunculkan solusi lain yang disebut sebagai e-learning. Terdapat bermacam-macam implementasi dari e-learning, baik itu hanya berupa halaman web biasa yang menampilkan tulisan-tulisan pengajaran dan tautan demi tautan yang berstruktur membentuk pohon halaman pengetahuan pengajar dimana pengguna dapat membuka halaman-halaman tersebut dan mempelajari berbagai hal di dalamnya, hingga kepada implementasi yang berbasiskan teknologi web 2.0 dimana antara pengajar dan pengguna dapat berinteraksi langsung sebagaimana layaknya aplikasi social networking, mengirim dokumen-dokumen pengajaran, memutar arsip-arsip multimedia secara streaming, dan lain sebagainya yang sangat interaktif dan mewakili imajinasi sebuah ruang kelas. Penulis melihat suatu kesempatan untuk mengimplementasikan gagasan e- learning menjadi sesuatu yang lebih sederhana dan menjangkau banyak orang tanpa melihat bahwa apakah pengguna perlu mengetahui banyak hal tentang pembuatan halaman-halaman web, bahkan oleh seseorang yang tidak memiliki pengetahuan pemrograman sekalipun. Penerapan konsep e-learning yang murah dan mudah tanpa pengetahuan berlatar pemrograman seperti itu tidak diimplementasikan dengan membuat sebuah CMS (Content Management System) tetapi dengan membuatnya seperti layanan gmail atau yahoo mail. Yaitu menciptakan sebuah e-learning yang berkelakuan sebagai SaaS (Software as a Service) yakni sebuah aplikasi yang diletakkan di cloud, dalam artian cloud computing. Yaitu dengan skenario SaaS diletakkan di atas infrastruktur IaaS (Infrastructure as a Service). Dibuat sebagai SaaS itu berarti menjadi murah bagi semua client dan menjadi mudah bagi semua client. Menjadi murah artinya mereka tidak perlu membuat server public, atau tidak perlu menyewa server public lalu men-deploy aplikasi e-learning, atau tidak perlu hosting diperusahaan hosting, dan bahkan mereka tidak perlu membuat aplikasi e- learning. Pemiliknya pun tidak perlu harus sebuah instansi, tetapi siapa saja pengguna yang dapat menggunakan komputer dan terkoneksi ke internet. Menjadi mudah yaitu bahwa pengguna tidak perlu mengetahui pemrograman dan berbagai pengetahuan tentang instalasi CMS, mereka hanya perlu membuka halaman awal aplikasi e-learning SaaS dan tinggal create, maka sebuah ruang kelas yang bersifat pribadi langsung tercipta atas nama pengguna, selanjutnya

3 pengguna dapat bertindak sebagai admin mengatur segala sesuatu di dalamnya, bahkan untuk menghapusnya seketika itu juga. Seumpama pengguna yang membuka akun facebook baru, mengaturnya, atau menghapusnya seketika itu juga. Dalam konsep e-learning berbasis di awan ini, berjuta orang dapat menciptakan ruang kelas yang bersifat pribadi, mengundang siapa saja bergabung di dalamnya, dan melaksanakan kegiatan belajar-mengajar, diskusi, dan sebagainya di dalamnya. Konsep ini berbeda dengan sebuah aplikasi forum di internet. Sebuah aplikasi forum dikelola oleh seseorang atau sejumlah terbatas orang, walaupun dia memiliki pengguna jutaan orang, walaupun mungkin aplikasinya diletakkan pada infrastruktur IaaS. Konsep e- learning ini dikelola secara sendiri-sendiri oleh setiap orang yang bergabung menciptakan kelasnya sendiri, itu berarti dikelola oleh jutaan orang yang membuat kelasnya masing-masing. Sangat independen, sangat pribadi, sekaligus sangat fleksibel untuk berkembang menjadi sebuah kelompok belajar mengajar, baik tertutup atau terbuka. Dibuat sebagai SaaS dan diletakkan di atas infrastrukur IaaS itu berarti aplikasi e- learning SaaS ini tak perlu membuat server public sendiri untuk menjadikannya sebagai sebuah aplikasi SaaS, tetapi dapat menggunakan infratruktur Cloud yaitu IaaS. Jadi sebuah SaaS diatas layer IaaS. Bahkan e-learning SaaS ini dapat membangun mekanismenya dengan memanfaatkan framework-framework yang tersedia di Cloud, sehingga lebih memperkaya keleluasaanya untuk terkoneksi dengan berbagai aplikasi SaaS lain dalam dunia Cloud. Misal halaman kelasnya memiliki kotak yang terhubung dengan gmail, dimana kelas itu membuat akun khusus untuk surat menyurat anggota kelas, atau memiliki kotak yang terhubung dengan facebook, sehingga kegiatan belajar mengajar dapat login langsung dengan menggunakan identitas facebook. Ini berarti aplikasi SaaS e- learning sebagian terletak di atas layer PaaS (Platform as a Service) dan seluruhnya terletak di atas layer IaaS. b. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang permasalahan sebelumnya, sejumlah masalah awal dapat dikemukakan sebagai berikut: Bagaimana membangun aplikasi e- learning yang bersifat layanan pada Cloud Computing atau SaaS (Software as a Service)?

4 Bagaimana struktur pohon halaman demi halaman dari aplikasi e-learning ini? Bagaimana struktur database aplikasi ini sehingga bersifat melayani banyak orang sekaligus pada saat yang sama dikendalikan secara sebagian terbatas oleh banyak orang? c. Batasan Masalah Pembahasan solusi pada penelitian ini dalam usaha mengembangkan contoh e- learning yang berbasis cloud, peneliti terbatas pada: - Aplikasi dikembangkan dengan bahasa PHP - Database aplikasi dibuat dengan MYSQL - Arsitektur dikembangkan secara 1-tier atau 2-tier d. Tinjauan Pustaka Kita dapat merujuk akar dari teknologi cloud computing dengan meninjau perkembangan beberapa teknologi, khususnya dalam perangkat keras (virtualisasi, multi-core chips), teknologi internet (web servis, SOA, web 2.0), teknologi komputer terdistribusi (cluster, grid), dan manajemen sistem (autonomic computing, data center automation). Konvergensi bebagai bidang teknologi tersebut secara berkelanjutan menyumbangkan perkembangan cloud computing.(w.voorsluys, J.Broberg, and R. Buyya) [7] IaaS menyediakan kepada pengguna layanan ilusi tentang komputasi tak terbatas, jaringan dan kapasitas penyimpanan walau seringkali terjadi friksi dalam hal proses registrasi dimana seseorang dengan kartu kredit yang valid dapat mendaftar dan dengan segera mulai menggunakan layanan cloud. Bahkan sejumlah penyedia jasa layanan menawarkan masa uji coba yang tak terbatas [2]. Ada terdapat sejumlah kesepakatan tentang bagaimana mendefinisikan, kami masih tetap menambahkan definisi alternative tentang cloud computing sebagai berikut [5] : Sebuah paradigma komputasi terdistribusi skala besar yang dikendalikan oleh skala ekonomi, yang merupakan gabungan dari abstraksi virtualisasi, dinamis-scalable, managed computing power, penyimpanan, platform, dan layanan yang ditawarkan sesuai permintaan pelanggan eksternal pada internet. A. Huth dan J. Cebula [1] menulis bahwa terdapat beberapa jenis layanan cloud yang dapat digunakan bergantung kepada kebutuhan. Sebagai pengguna rumahan, atau pemilik bisnis skala kecil,

5 cenderung menggunakan layanan cloud publik; 1. Public Cloud sebuah public cloud dapat diakses oleh sebarang pelanggan dengan sebuah koneksi internet dan akses ke ruang cloud. 2. Private Cloud sebuah private cloud dibangun untuk sebuah organisasi tertentu dan akses terbatas hanya pada group tersebut. 3. Community Cloud sebuah community cloud adalah layanan cloud berbagi antara dua atau lebih organisasi yang memiliki spesifikasi kebutuhan cloud yang sama. 4. Hybrid Cloud - sebuah hybrid cloud sejatinya adalah sebuah kombinasi paling sedikit dua cloud, dimana kedua cloud mencakup pencampuran antara sebuah publik, privat, atau community cloud. e. Landasan Teori Terdapat sejumlah definisi yang berbeda tentang apakah itu komputasi awan atau cloud computing. Ian Foster dkk [5], mendefinisikan komputasi awan sebagai : Sebuah paradigma komputasi terdistribusi skala besar yang dikendalikan oleh skala ekonomi, yang merupakan gabungan dari abstraksi virtualisasi, dinamis-scalable, managed computing power, penyimpanan, platform, dan layanan yang ditawarkan sesuai permintaan pelanggan eksternal pada internet. NIST [6] mendefinisikan komputasi awan sebagai Komputasi awan adalah sebuah model untuk membolehkan akses jaringan dimana-mana, mudah, sesuai permintaan untuk berbagi berbagai gabungan sumberdaya komputasi yang dapat dikonfigurasi (misal jaringan, server, penyimpanan, aplikasi dan layanan) yang dapat dengan cepat diciptakan dan dilepaskan berdasar usaha manajemen minimal atau interaksi penyedia layanan. Berdasarkan cara mengakses komputas awan, A. Huth dan J. Cebula [1], membedakan komputasi awan dalam empat bagian, yaitu: 1) Public Cloud sebuah public cloud dapat diakses oleh sebarang pelanggan dengan sebuah koneksi internet dan akses ke ruang cloud. 2) Private Cloud sebuah private cloud dibangun untuk sebuah organisasi tertentu dan akses terbatas hanya pada group tersebut. 3) Community Cloud sebuah community cloud adalah layanan cloud berbagi antara dua atau lebih organisasi yang memiliki spesifikasi kebutuhan cloud yang sama. 4) Hybrid Cloud - sebuah hybrid cloud sejatinya adalah sebuah

6 kombinasi paling sedikit dua cloud, dimana kedua cloud mencakup pencampuran antara sebuah publik, privat, atau community cloud. Berdasarkan kapabilitas komputasi awan, A. Huth dan J. Cebula [1], menyatakan terdapat tiga jenis penyedia layanan komputasi awan yang dapat diambil oleh pelanggan: Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS), dan Infrastructure as a Service (IaaS). Ketiga jenis ini berbeda dalam jumlah pengendalian yang pelanggan miliki atas informasi, dan sebaliknya, berapa banyak yang pelanggan harapkan dari penyedia layanan. Jelasnya, sebagai berikut: 1) Software as a Service - Sebuah penyedia SaaS memberikan pelanggan akses kepada sumberdaya dan aplikasi. SaaS membuat pelanggan tidak perlu memiliki secara fisik kopian dari perangkat lunak untuk diinstal pada perangkat. SaaS juga membuat pelanggan lebih mudah untuk memiliki perangkat lunak yang sama diseluruh perangkat keras dengan sekali akses pada sistem cloud. 2) Platform as a Service - Sebuah sistem PaaS berada di bawah level software dari SaaS. Sebuah PaaS menyediakan pelanggan akses ke komponenkomponen yang dibutuhkan untuk mengembangkan dan mengoperasikan aplikasi di atas internet. 3) Infrastructure as a Service Sebuah kesepakatan IaaS, sebagaimana dinyatakan oleh namanya, ditujukan kepada infrastruktur komputasi. Dalam sebuah kesepakatan IaaS, pelanggan secara menyeluruh melakukan outsourcing akan penyimpanan dan sumberdaya,berupa hardware dan software, yang mereka butuhkan. G. Lewis [4] memberikan beberapa contoh dari aplikasi SaaS sebagai berikut: - Google Apps: menyediakan webbased office tools semacam e-mail, calendar, dan document management - Salesforce.com: menyediakan aplikasi manajemen pelanggan secara penuh (CRM) - Zoho.com: menyediakan sejumlah besar perangkat aplikasi-aplikasi berbasis web, kebanyakan untuk pengguna enterprise. R.M. Blanck dan P. D. Gallagher [6], merumuskan karakteristik-karakteristik yang dimiliki oleh komputasi awan sebagai berikut: On-demand self-service. Seorang pelanggan dapat secara unilateral

7 menentukan kemampuan komputasi, semisal waktu server dan penyimpanan jaringan, seperlunya secara otomatis tanpa memerlukan keterlibatan interaksi manusia dengan setiap penyedia layanan. Broad network access. Kapabilitas tersedia pada jaringan dan diakses melalui mekanisme standar yang ditawarakan untuk digunakan oleh berbagai macam platform yang berat atau ringan. (antara lain mobile phones, tablet, laptop, dan workstation). Resource pooling. Sumberdaya komputasi penyedia layanan digabung untuk melayani berbagai pelanggan dengan menggunakan berbagai model penyewaan, dengan perbedaan sumberdaya yang secara fisik dan virtual secara dinamis diberikan dan dilepaskan menurut permintaan pelanggan. Terdapat sebuah rasa kebebasan akan lokasi dimana pelanggan tidak perlu memiliki pengendalian atau pengetahuan atas lokasi nyata dari penyedia sumberdaya tetapi boleh jadi dapat menentukan lokasi pada level abstraksi yang lebih tinggi (misal negara, provinsi, atau datacenter). Contohnya sumberdaya mencakup penyimpanan, pemrosesan, memory, dan bandwidth jaringan. Rapid elasticity. Kapabilitas dapat secara elastis diberikan atau dilepaskan, dalam beberapa kasus, dalam beberapa kasus yang otomatis terjadi, untuk secara cepat mengskalakan secara keluar dan kedalam yang disesuaikan dengan permintaan. Untuk pelanggan, kapabilitas tersedia untuk diperoleh yang seringkali muncul tak terbatas dan dapat disesuaikan kuantitasnya kapan saja. Measured service. Sistem Komputasi Awan secara otomatis mengendalikan dan mengoptimasi sumberdaya digunakan dengan memanfaatkan kemampuan mengukur pada sejumlah level abstraksi yang sesuai dengan jenis layanan (misal penyimpanan, pemrosesan, bandwidth, dan akun user aktif). Penggunaan sumberdaya dapat dipantau, dikendalikan, dan dilaporkan, yang menyediakan transparansi bagi penyedia layanan dan pelanggan terhadap keseluruhan layanan. 2. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan studi literatur untuk memperoleh informasi sebanyak mungkin perihal perkembangan teknologi Cloud Computing dan mengakuisisi berbagai teori dan metode di dalamnya untuk digunakan mengembangkan konsep yang dimaksud dalam penelitian. Secara terperinci, metode penelitian ini mencakup :

8 a. Alat dan Bahan : berupa literaturliteratur, baik yang berupa buku, majalah, journal dan laporan hasil penelitian yang berkaitan dengan informasi awal tentang sistem komputasi awan, teori-teori dan metode yang melandasi konsep komputasi awan, berbagai framework yang mendukung pembuatan aplikasi e-learning berbasis komputasi awan. b. Jalan penelitian : mengacu pada metodologi pengembangan sistem, yang dapat dijabarkan sebagai berikut: i. Analisis Masalah Pada tahap ini adalah sebuah urai masalah tentang apa saja yang perlu diketahui peneliti di dalam memecahkan berbagai pertanyaan pada sistem komputasi awan. Bentuk analisis ini berupa pembuatan runtun pertanyaan yang berupa daftar ketidaktahuan, lalu menetapkan informasi-informasi apa saja yang dibutuhkan untuk memahaminya. ii. Perancangan Sistem Dalam hal ini solusi digambarkan dulu dalam sebuah skenario yang global yaitu sebuah perancangan sistem secara diagram dan menetapkan berbagai rincian konseptual untuk memperjelas bangunan sistem. Rincian ini barangkali adalah pembuatan algoritma-algoritma aplikasi dan bangunan sistem basis data untuk menjalin sistem secara keseluruhan. iii. Implementasi Sistem Berupa pengejawantahan berbagai algoritma ke dalam pengkodean bahasa program dan pembuatan basis data. 3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Bagian ini mencoba menjawab permasalahan yang telah dirumuskan sebelumnya. Dalam menjawab permasalahan-permasalahan tersebut peneliti secara konseptual merumuskan langkah-langkah solusi sebagai berikut: - Perumusan struktur pohon dari halaman-halaman aplikasi - Perancangan antar muka tiap halaman - Perancangan database a. Perumusan struktur pohon dari halaman-halaman aplikasi Halaman-halaman aplikasi secara terstruktur dirancang sebagai berikut:

9 Halaman Depan Halaman Kelas untuk siswa: Hal. Admin Pemilik Kelas Hal. Kelas Guru Hal. Kelas Siswa P r o fi White Board.. Pengajar menuliskan semua ceramahnya disini List Of Downl oad files Edit Akun Pemilik Edit Akun Guru Edit Akun Siswa Daftar topik disini Text here Text here Pengu muma n disini Gambar 1. Pohon Halaman Aplikasi e-learning Daftar Kehad iran disini Text here Text here b. Perancangan antarmuka setiap halaman Halaman Depan: Halaman Kelas untuk Guru: Sama dengan halaman kelas untuk siswa, hanya terdapat penambahan, fitur upload file gambar, animasi, dan dokumen untuk ditampilkan di board. Halaman Admin Pemilik Kelas: c. Perancangan database Terdapat 12 tabel yang membangun keseluruhan aplikasi ini, tetapi dalam makalah ini peneliti membahas tiga tabel yang paling penting saja yang menyebabkan aplikasi ini bersifat multiuser dan dapat ditempakan pada komputasi awan, atau dapat bersifat sebagai perangkat lunak SaaS. Pembahasan ketiga table adalah sebagai berikut:

10 Tabel Kelas Table kelas adalah tabel yang menampung semua kelas yang diciptakan oleh setiap user baru yang membuat akun. Ketika sebuah akun baru tercipta secara otomatis sebuah kelas baru tercipta, yaitu berarti sebuah record baru pada table ini tercipta dan mengarahkan user baru pada halaman admin dari kelas barunya. Struktur tabel ini adalah sebagai berikut: Tabel 1. Struktur Tabel Kelas PK Id_Kelas String Nama_Kelas String Pemilik_Kelas String Tanggal_Pembuatan Date Batas_Anggota Integer Email_kelas String Sedang_online String Id_Konfigurasi String Tabel Akun Tabel akun adalah tabel yang rekordnya tertambah manakala seseorang menciptakan kelas baru pada halaman depan aplikasi, data-data langsung diisikan pada tabel akun dan pada saat yang sama membuat record baru pada tabel kelas, yaitu bahwa sertamerta juga tercipta sebuah kelas baru. Tabel 2. Struktur Tabel Akun PK Id_Akun String Nama_Pemilik String Password string Id_Kelas_Milik string Tanggal_Daftar date Email_pribadi string Sedang_online String Terakhir_online_di_ string IP_komputermana Lokasi_avatar string Tabel Anggota Tabel anggota adalah siapa saja yang diundang dan mendaftar sebagai siswa atau guru oleh pemilik kelas. Tabel 3. Struktur Tabel Anggota PK Id_Anggota String Nama_Anggota String Password string Status string Tanggal_Bergabung date Bergabung_di_kelas string email string Lokasi_avatar string Demikian pembahasan ini. 4. KESIMPULAN Dengan apa yang dikonsepkan dari pembahasan diatas, dapat disimpulkan bahwa: a. Aplikasi e-learning yang dirancang bersifat multi-user dan dapat dijadikan sebagai aplikasi SaaS, dimana setiap orang dapat

11 menciptakan kelasnya sendiri dan mengundang siapa saja untuk menjadi guru atau siswa. b. Struktur basis data dirancang sedemikian rupa sehingga dapat memenuhi sifat aplikasi yang multi-user dan dapat menjadikannya sebagai aplikasi SaaS 5. DAFTAR PUSTAKA [1] A. Huth and J. Cebula, (2011), The Basics of Cloud Computing, US-CERT, Carnegie Mellon University, 1-4. [2] Cloud Security Alliance, (2010), Top Threats to Cloud Computing V1.0, USA. 8-14 [3] D. Setyawan,, Cloud Computing, (deris.unsri.ac.id / materi / jarkom / mengenal_cloudcomputing.pdf), Unsri, 1-6, Retrieved 05 Mei 2012. [6] R. M. Blank and P. D. Gallagher, (2011), The NIST Definition of Cloud Computing. National Institute of Science and Technology. 6 7, diakses 04 Mei 2012. [7] W. Voorsluys, J. Broberg, and R. Buyya,, Introduction to Cloud Computing, (http://media.wiley.com/product_ data/excerpt/90/04708879/ 0470887990-180.pdf),3-42 diakses 04 Mei 2012. [8] Alex, (2012), Apa itu Cloud Computing, (http://www.cloudindonesia.org/a pa-itu-cloud-computing.html) diakses 05 Mei 2012. [9] Alex, (2012), Apa itu Public Cloud, Private Cloud dan Hybrid Cloud? (http://www.cloudindonesia.org/a pa-itu-public-cloud-privatecloud-dan-hybrid-cloud.html) diakses 05 Mei 2012 [10] Cloud Computing, http://en.wikipedia.org/wiki/clou d_computing, diakses 05 Mei 2012. [4] G. Lewis, (2010), Basic About Cloud Computing, Software Engineering Institute Carnegie Mellon University, 1-8 [5] I. Foster, dkk,, Cloud Computing and Grid Computing 360-Degree Compared, Department of Computer Science, University of Chicago, Chicago, IL, USA, 1-10