Abstrak APLIKASI SISTEM PENDIDIKAN JARAK JAUH BERBASIS WEB Metra Cahya Utama, Asfira Sagitri, Cokorda Raka A.J, Dian Tresna N., DivKom HME ITB Computer Network Research Group Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesha 10 Bandung E-mail: cnrg@itb.ac.id, metra@itb.ac.id, fira@students.itb.ac.id, raka@students.itb.ac.id, divkom@divkom.ee.itb.ac.id Pada makalah ini kami akan melaporkan aktivitas pembangunan aplikasi-aplikasi pendukung kegiatan pendidikan jarak jauh melalui Internet, khususnya melalui layanan web (WWW). Aplikasi pendidikan jarak jauh berbasis web ini harus bersifat interaktif karena dikembangkan dengan tujuan untuk meningkatkan pemahaman peserta didik dalam menangkap materi pelajaran dan sekaligus untuk membentuk persepsi yang sama antara pengajar dan peserta didik dalam proses belajar. Kami telah mengembangkan integrasi antara teknologi Internet Database dengan teknologi Java untuk memperoleh solusi dalam mendukung sistem belajar ini. Beberapa aplikasi yang telah kami kembangkan untuk mendukung adalah program chating berbasis Java, program Whiteboard, program Newsticker, program Overhead Projector, pengarsipan mailing list, sistem administrasi peserta didik dan sistem manajemen dokumen. Situs web tempat pengembangan aplikasi ini adalah [3] http://teknologiinformasi.ee.itb.ac.id dan [9] http://www.ee.itb.ac.id/dcourse/mainsite.html. Aplikasi-aplikasi berbasis Java dikembangkan dengan menggunakan teknologi Java RMI (Remote Method Invocation). Aplikasi-aplikasi sistem administrasi peserta didik dan sistem manajemen dokumen dikembangkan dengan menggunakan teknologi server database dan PHP script. Kata kunci :sistem pendidikan jarak jauh, distance course, distance learning, web chatting, electronic whiteboard, newsticker, manajemen dokumen. 1. Pendahuluan Sistem Pendidikan Jarak Jauh merupakan suatu alternatif pemerataan kesempatan dalam bidang pendidikan. Sistem ini dapat mengatasi beberapa masalah yang ditimbulkan akibat keterbatasan tenaga pengajar yang berkualitas. Pada sistem kuliah ini tenaga pengajar dan peserta didik tidak harus berada dalam lingkungan geografi yang sama. Pada dasarnya ada empat kategori teknologi yang dapat digunakan untuk mendukung kegiatan pendidikan jarak jauh [1] yakni: Audio; menggunakan radio, telepon dan audio conference. Video; menggunakan video conference, aplikasi video on demand [2]. Data; berbasis pada jaringan komputer. Print out; materi dicetak kemudian dikirimkan dengan metoda konvensional Jaringan komputer yang terintegrasi dengan jaringan informasi global (Internet) memungkinkan sistem kuliah jarak jauh ini dilaksanakan dengan biaya yang cukup murah. Aplikasi-aplikasi pendukung terselenggaranya sistem pendidikan jarak jauh ini dapat dengan mudah dikembangkan karena Internet mempunyai beberapa teknologi standar yang telah meluas pemakaiannya. Pada makalah ini kami akan mengetengahkan aktivitas yang kami lakukan dalam membangun aplikasi-aplikasi yang membantu terselenggaranya sistem pendidikan jarak jauh melalui Internet. Aplikasi-aplikasi ini dibangun untuk meningkatkan tingkat pemahaman peserta didik dalam menerima pelajaran yang diberikan oleh instruktur/pengajar melalui media Internet. Dengan demikian kuliah dari jarak jauh dapat dilakukan dan materi yang diberikan dalam proses kuliah/pendidikan tersebut dapat diterima dengan baik.
Web Browser Web Server PHP Script Java Virtual Machine (Client) Java Virtual Machine (Server) JDBC Database Server Client Server 2. Tujuan Gambar 1. Arsitektur Sistem Aplikasi Pendidikan Jarak Jauh Tujuan dari pembangunan sistem ini adalah : Mengembangkan perangkat lunak alternatif untuk mendukung proses pendidikan jarak jauh melalui Internet. Menerapkan aplikasi-aplikasi pendidikan jarak jauh berbasis web pada situs-situs pendidikan jarak jauh yang dikembangkan di lingkungan AI3 Indonesia yakni dengan bekerjasama dengan mitra-mitra AI3 lainnya. 3. Sistem pendukung pendidikan jarak jauh Sistem ini terdiri dari kumpulan aplikasiaplikasi yang dapat digunakan sebagai alat bantu dalam kegiatan pendidikan jarak jauh sedemikian hingga penyampaian materi pendidikan jarak jauh tersebut dapat dilakukan dengan baik. Beberapa teknologi digunakan untuk mendukung sistem ini, antara lain adalah teknologi Java [4], Scripting, dan Internet Database. Pada penggunaan sistem ini, instruktur dan peserta didik tidak harus terletak pada lingkungan geografis yang sama. Pendekatan sistem pengajaran yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengajaran secara langsung (real-time) ataupun dengan cara menggunakan sistem sebagai tempat pemusatan pengetahuan (knowledge). Untuk mendukung metoda pengajaran secara langsung aplikasi yang dapat digunakan adalah: 1. Java Chat 2. Java Whiteboard 3. Java Projector 4. Java Newsticker Sedangkan untuk mengimplementasikan fungsi sistem sebagai tempat pemusatan knowledge, kita dapat menggunakan aplikasi manajemen dokumen. Keseluruhan aplikasi-aplikasi pendidikan jarak jauh ini dikembangkan dengan menggunakan development kit dan aplikasi pendukung yang berupa freeware. Dengan demikian biaya untuk mengimplementasikan sistem ini dapat ditekan. 4. Arsitektur sistem 4.1.Arsitektur secara umum Sistem pendidikan jarak jauh yang kami kembangkan ini dijalankan pada platform FreeBSD dan menggunakan beberapa teknologi yakni Java (khususnya RMI), PHP Script [9] dan Internet Database (menggunakan mesin database MySQL [5] ). Teknologi Java digunakan untuk membuat aplikasi-aplikasi yang berbasis Java dan teknologi Internet Database dan PHP Script digunakan untuk mendukung aplikasi manajemen dokumen dan aplikasi administrasi peserta didik. Arsitektur dari sistem aplikasi pendidikan jarak jauh ini dapat dilihat pada Gambar 1. Pada aplikasi yang menggunakan teknologi Java, komunikasi antar komputer dilakukan oleh Java Virtual Machine (client) dan Java Virtual Machine (server). Sedangkan aplikasi administrasi peserta didik dan manajemen dokumen menggunakan layanan web. Gambar 2. Contoh tampilan aplikasi sistem pendidikan jarak jauh
4.2.Aplikasi berbasis teknologi Java Beberapa aplikasi berbasis Java yang dikembangkan dalam sistem pendidikan jarak jauh ini adalah : 1. Java Chat 2. Java Whiteboard 3. Java Projector 4. Java Newsticker Aplikasi tersebut dikembangkan dalam satu paket yang kami beri nama dengan Java DCourse. Aplikasi ini dikembangkan dengan menggunakan Java API (Application Programming Interface) yang dimiliki oleh JDK Gambar 3. Window Connection Setup 1.1.5 dari Sun Microsystems [7]. JDK 1.1.5 juga digunakan sebagai Java Runtime Environment untuk menjalankan program pada server. Selain itu juga ditambahkan fasilitas Java RMI (Remote Method Invocation) untuk mengimplementasikan komputasi terdistribusi. JDBC (Java Database Connection) juga digunakan untuk menghubungkan program dengan database yang ada di server [8]. Pada aplikasi ini mesin database yang digunakan adalah MySQL. Arsitektur aplikasi Java ini dapat dijelaskan dalam dua bagian, yakni pada sisi client dan pada sisi server. Gambar 4. Tampilan modul utama Java Dcourse Desain aplikasi Java Dcourse pada sisi client Aplikasi Java Dcourse banyak bergantung pada kehandalan RMI (Remote Method Invocation) untuk melakukan hubungan interaktif antara banyak komputer. Java Chat, Java Whiteboard dan Java Projector dapat dijalankan oleh lebih dari satu pengguna, dan para pengguna yang terdiri atas pengajar dan peserta didik akan memperoleh koneksi yang interaktif. Koneksi ke server dapat diperoleh dengan menjalankan java pada dos prompt di komputer client. Modul utama dari java Dcourse ini akan tampil dan selanjutnya kita dapat mengatur setting koneksi dengan menu Connection Setup. Perintah tersebut akan menampilkan window seperti pada Gambar 3. Pada tahap ini, seorang user harus memasukkan nama, password, IP dan nomor port server yang dituju, beserta Area dan Room yang akan dimasuki. Setelah terhubung ke server maka komputer client dapat melakukan chatting dan menggunakan Whiteboard beserta Projector. Prosesproses tersebut dijalankan secara online bersama komputer lain yang terhubung ke Area dan Room yang sama. Tampilan modul utama Java Dcourse yang ditampilkan pada komputer client dapat dilihat pada Gambar 4. Modul
ini merupakan gabungan dari aplikasi Java Chat, Java Whiteboard dan Java Newsticker. Pada program Java Chat, pengajar memegang kendali utama. Pengajar dapat menentukan peserta didik yang akan bergabung dalam chatting tersebut diperbolehkan untuk berbicara atau tidak. Pada program Whiteboard kita dapat mengirimkan gambar atau tulisan, dan ini tidak hanya terbatas pada pengajar, melainkan juga dapat dilakukan oleh para peserta didik. Sedangkan aplikasi Newsticker digunakan untuk mengirim pesan pendek ke seluruh komputer client. Java Chat didesain sebagai media pengganti diskusi langsung yang biasanya diadakan di ruang kelas. Diskusi ini diikuti oleh pengajar dan para peserta didik. Para peserta didik dapat mengajukan pertanyaan kepada pengajar dan mengemukakan opini mereka tentang materi pelajaran. Kegiatan ini berlangsung serentak selama mereka terhubung ke server. Pengajar yang masuk ke sistem memiliki fasilitas untuk mengatur hak bicara para peserta didik. Ketika pengajar mematikan hak bicara para peserta didik, pengajar dapat memberikan kuliahnya tanpa terganggu interupsi. Dan setelah itu dia dapat mengembalikan hak bicara peserta didik untuk memulai suatu diskusi. Sebagai pengganti whiteboard atau papan tulis pada kelas yang sesungguhnya, Java DCourse juga dilengkapi dengan Java Whiteboard. Ketika pengajar akan menuliskan atau menggambarkan sesuatu dan menunjukkannya kepada para peserta didik, maka dia dapat melakukannya dengan menggunakan aplikasi ini dan para peserta didik dapat menerima gambar tersebut di komputer mereka masingmasing. Pengajar juga dapat membuka sebuah gambar atau grafik dan kemudian mengirimkannya ke peserta didik secara online. Demikian juga sebaliknya peserta didik dapat pula menggambar dan mengirimkannya ke pengajar. Sebuah komputer client dapat mengirimkan data (teks atau gambar) ke komputer client lainnya yang terhubung. Hal ini dapat dilakukan karena server berfungsi sebagai pe-relay. Data dikirimkan ke server dan selanjutnya server meneruskannya ke seluruh komputer client yang terhubung. Seluruh client termasuk komputer pengirim akan menerima data tersebut, dan melihat gambar yang telah dikirim. Fungsi papan pengumuman dapat digantikan oleh aplikasi Java Newsticker. Dengan memperhatikan aplikasi newsticker ini para peserta didik akan menerima informasi terbaru secara periodik. Program Newsticker ini terdiri atas teks dengan satu baris dan diubah secara periodik ketika pengguna login ke sistem. Program ini Gambar 5. Tampilan Aplikasi Java Projector menggunakan protokol UDP dan IP multicast untuk mengirimkan berita. Selain aplikasi Chat, Whiteboard dan Newsticker juga terdapat aplikasi Java Projector yang tampilannya ditunjukkan pada Gambar 5. Ketika pengajar akan menunjukkan lemba-ranlembaran peraga yang telah diambil sebelumnya oleh semua client, umumnya berupa gambar dan teks penjelas, maka dia dapat menggunakan aplikasi Java Projector. Para peserta didik akan menerima file yang dibutuhkan sebelumnya dan kemudian membuka direktori yang sesuai untuk menjalankan file. Setelah file dijalankan maka pengajar dapat mengatur urutan tampilan dari keseluruhan slide yang telah dipersiapkan.
Jika sebuah client ingin meninggalkan sesi kuliah atau dengan kata lain terputus koneksinya maka client melakukannya dengan memilih pilihan Exit pada menu. Setelah berhasil maka seluruh tombol dan menu pada client menjadi non aktif. Desain aplikasi Java Dcourse pada sisi server Ketika akan membuka koneksi, pengguna harus menentukan lokasi (nomor IP dan port server) dari mesin yang menjalankan rmiregistry. Pada rmiregistry terdapat beberapa remote object yang merujuk pada Area. Tugas untuk membuat area dan melakukan binding area tersebut ke dalam rmiregistry merupakan tugas administrator server. Area dalam pengertian ini merepresentasikan area kampus dalam dunia nyata. Sebelum bergabung dalam suatu kuliah tertentu, terlebih dahulu peserta didik harus memasuki area kampus. Kemudian dia akan diberikan daftar ruang kelas yang tersedia pada area kampus tersebut. Selanjutnya dia akan diproses untuk memasuki salah satu ruang kelas sesuai dengan pilihannya. Dengan menggunakan suatu mekanisme tertentu pada rmiregistry, server tersebut akan siap untuk melayani komputer client dalam menjalankan aplikasi Java Dcourse. 4.3.Manajemen dokumen Web Browser Server Web PHP Script 1. Proses pengiriman tugas-tugas (file uploading) dengan menggunakan bantuan web browser. 2. Penampilan lokasi file-file hasil kiriman secara otomatis dan teratur. 1 2 Pada sistem pendidikan jarak jauh diperlukan suatu media sebagai tempat pemusatan pengetahuan atau knowledge. Dimana peserta didik dapat melakukan diskusi dengan peserta didik lainnya maupun langsung mengajukan pertanyaan kepada pengajar. Media ini dapat dirancang sedemikian hingga proses pengumpulan pengetahuan ini dapat ditangani secara otomatis (sedapat mungkin mengurangi beban operator sistem) dan pengguna sistem dapat memperoleh informasi terakhir tentang kumpulan pengetahuan tersebut secara dinamis. Pada umumnya situs web yang diimplementasikan untuk mendukung sistem pendidikan jarak jauh memiliki aliran informasi sebagaimana terlihat pada Gambar 6. Dengan demikian diperlukan suatu metoda untuk memungkinkan informasi-informasi baik yang berasal pengajar maupun dari peserta didik dapat diatur secara otomatis Server Database (meminimalkan tugas operator). Dan aplikasi tersebut cukup membutuhkan web browser untuk menjalankannya. Penyimpa nan File Gambar 7. Arsitektur aplikasi manajemen dokumen Dosen Pengajar 1 Tim Webmaster Keterangan: 1. Dosen pengajar memberikan materi kuliah dan informasi umum tentang kuliah kepada tim webmaster. 2. Pengerjaan web oleh tim webmaster. 3. Dosen pengajar secara langsung mengubah isi situs web untuk memberikan informasi nilai, pengumuman dan jawaban-jawaban atas pertanyaan (diskusi). 4. Mahasiswa medapatkan informasi kuliah dari situs web yang tersaji secara dinamis. 5. Mahasiswa mengajukan pertanyaan-pertanyaan atau mengirimkan tugas yang diberikan. Aliran Informasi Situs Web Pendidikan Jarak Jauh Gambar 6. Aliran Informasi Situs Web Pendidikan Jarak Jauh 3 Situs Web Kuliah Mahasiswa (Peserta Didik) Adapun arsitektur aplikasi manajemen dokumen tersebut dapat dilihat pada Gambar 7. Tugas-tugas otomatisasi yang dapat dilakukan dengan bantuan aplikasi ini adalah : Pemasukan informasi pengumuman oleh pengajar Pengiriman file-file tugas kuliah (file uploading) 5 2 4
Autentifikasi pengguna situs web Server database yang diimplementasikan dalam aplikasi ini adalah MySQL yang memiliki kemampuan untuk menerima beberapa query sekaligus dalam waktu simultan sehingga aplikasi ini dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus pada waktu yang bersamaan. Antarmuka antara server web dan server database dilakukan dengan menggunakan teknologi script, yakni menggunakan PHP. Script [9] ini selain mengatur informasi-informasi yang akan disimpan ke dalam database juga mengatur penempatan file-file dalam lokasi penyimpanan file. Penampilan lokasi file-file secara otomatis juga dimungkinkan dengan penggunaan PHP script ini. Lokasi ini selalu diperbaharui secara otomatis setiap kali ada penambahan atau pengurangan jumlah file. Pada server web perlu ditambahkan modul pelengkap PHP sebelum menggunakan PHP script ini. 4.4.Administrasi peserta didik Aplikasi lain yang juga dibangun dengan menggunakan teknologi Internet Database dan PHP script adalah aplikasi sistem administrasi peserta didik. Aplikasi ini berguna untuk menangani administrasi registrasi peserta, penyediaan daftar kuliah dan informasi tentang mata kuliah yang sedang diikuti oleh seorang peserta didik (serupa dengan fungsi kartu studi mahasiswa). Tampilan aplikasi ini dapat dilihat pada Gambar 8. 5. Kesimpulan Aplikasi-aplikasi yang kami kembangkan saat ini telah dapat digunakan untuk mendukung implementasi sistem pendidikan jarak jauh. Teknologi ini dapat digunakan sebagai media penyampaian materi-materi yang akan diajarkan dalam batasan-batasan tertentu. Penggunaan teknologi integrasi antara Java dan Internet Database cukup mudah dioperasikan dan tidak memerlukan persyaratan perangkat lunak maupun perangkat keras yang berlebihan (seperti kamera, sound card, dan sebagainya). Dengan demikian diharapkan pemakaian teknologi dapat lebih luas karena dapat dioperasikan dengan peralatan standar. Pengembangan lebih lanjut aplikasi pendukung sistem pendidikan jarak jauh ini akan diarahkan ke penggunaan teknologi yang memungkinkan penyampaian informasi lebih interaktif dan sedapat mungkin menekan persyaratan spesifikasi komputer dan jalur komunikasi data yang dibutuhkan 6. Referensi [1] Engineering Outreach at the University of Idaho : Distance Education at a Glance, http://www.uidaho.edu/evo/distglan.html [2] Distance Education Clearinghouse, http://www.uwex.edu/disted/lobart.htm [3] Situs Kuliah Teknologi Informasi, http://teknologiinformasi.ee.itb.ac.id [4] http://java.sun.com [5] http://www.tcx.se [6] Java Tutorial, http://java.sun.com/docs/ [7] JDK 1.1.5 Documentation [8] http://www.voicenet.com [9] http://www.php.net [10] http://www.ee.itb.ac.id/dcourse/ Gambar 8. Tampilan sistem administrasi peserta didik