Komputer Untuk Pendidikan

Ahmad Suntoro
Department of Electrical Engineering
McMaster University
Hamilton, Ontario
CANADA

Bambang Prastowo
Computer Science Department
Queen's University
Kingston, Ontario
CANADA

Halmar Halide
Department of Physics
Memorial University of Newfoundland
Halifax, New Foundland
CANADA

Hendri Bastaman, Sunoto dan Sutrisno
Faculty of Environmental Studies
York University
Toronto, Ontario
CANADA

Ihsan Hariadi dan Onno W. Purbo
Department of Electrical and Computer Engineering
University of Waterloo
Waterloo, Ontario
CANADA

Sri Hartati Suradijono
        Department Measurement, Evaluation, and Computer Application
OISE‑ University of Toronto
Toronto, Ontario
CANADA

Tigor Simandjuntak
Economics Department
University of New Brunswick
Fredricton, New Brunswick
CANADA

anggota "Warung Elektronik" Karyasiswa Indonesia di Canada

ABSTRAK

		Dalam tulisan ini, beberapa permasalahan yang berkaitan dengan penggunaan komputer untuk pendidikan diketengahkan. Langkah-langkah yang perlu diambil dalam membina para pelajar agar leluasa menggunakan komputer dijelaskan secara garis besar. Langkah-langkah ini diambil untuk meningkatkan cara berfikir seseorang sehingga dapat berkembang terus berbekal ilmu yang diperoleh dan berani menghadapi hal-hal yang baru dengan menggunakan komputer sebagai alat bantu. Akhirnya, beberapa masalah teknis yang berkaitan dengan usaha mengembangkan penggunaan komputer di sekolah dasar dan menengah dijabarkan.

KOMPUTER UNTUK PENDIDIKAN

	Ahmad Suntoro (McMaster University), Bambang Prastowo (Queen's University), Halmar Halide (Memorial University of Newfoundland), Hendri Bastaman (York University), Ihsan Hariadi (University of Waterloo), Onno W. Purbo (University of Waterloo), Sri Hartati Suradijono (University of Toronto), Tigor Simandjuntak (University of New Brunswick), Sunoto (York University), Sutrisno (York University).

anggota "Warung Elektronik" Karyasiswa Indonesia di Canada

PENDAHULUAN

	Pendidikan generasi muda dalam membentuk sumber daya manusia yang potensial merupakan kunci utama kemajuan suatu bangsa. Inti pendidikan itu sendiri pada dasarnya adalah proses alih informasi dan nilai‑nilai yang ada. Selama proses ini terjadi, pengalaman dan penalaran pengambilan keputusan seseorang akan bertambah baik. Hasil akhir suatu proses pendidikan adalah terbentuknya seseorang yang mampu berdiri sendiri, bekerja dan tak pernah berhenti untuk belajar serta mengembangkan apa yang telah diperolehnya. Kami berpendapat bahwa hambatan yang ada umumnya hanya berkisar pada "tak kenal maka tak sayang". Penanggulangan permasalahan ini, khususnya yang berkaitan dengan pendidikan komputer akan dibahas dalam tulisan ini.
      Proses belajar mengajar dalam dunia pendidikan secara umum melibatkan empat buah komponen utama, yaitu murid, "guru", lingkungan belajar dan materi pelajaran.  Keempat komponen ini mempengaruhi murid dalam mencapai tujuan belajarnya. Tentunya setiap murid mempunyai berbagai tingkat kemampuan yang berlainan ditinjau dari aspek daya tangkap, pengetahuan yang dimilikinya dalam bidang yang akan dipelajari (prior knowledge), motivasi belajar, ketrampilan belajar (learning skill), tujuan utk belajar dll.
	Dengan semakin canggihnya dunia teknologi mikroelektronika, peran komputer tidak mungkin diabaikan begitu saja. Tentunya komputer bukan tanpa masalah untuk dapat diterima oleh masyarakat. Masalah seperti buta komputer (komputer illiterate), kesiapan mental dan juga harga yang relatif masih cukup mahal perlu ditanggulangi. Walaupun demikian keuntungan yang dapat diperoleh dengan adanya komputer juga cukup banyak. Sebagai contoh, hal ini dapat meliputi sumber informasi yang berlimpah dengan adanya fasilitas basis data (data base), perpustakaan elektronis, perpustakaan soal dan kisi‑kisi, membantu penyampaian / pemahaman materi, membantu latihan soal dan pemahanan materi (drill & practice, tutorial), simulasi hukum-hukum alam, membantu proses pengolahan & analisa data / informasi dan membantu proses penurunan rumus‑rumus matematika.
	Pada kesempatan ini, kami tertarik untuk membahas peran komputer untuk pendidikan. Terutama pada proses penyampaian informasi dan pemahaman materi pendidikan pada murid-murid sekolah.

KOMPUTER ALAT BANTU PROSES PENDIDIKAN

	Bayangkanlah seorang karyasiswa yang tertarik untuk mempelajari pusaran air laut. Dengan bantuan komputer dia mulai melakukan pelacakan literatur memanfaatkan fasilitas basis data di perpustakaan universitas dengan mengandalkan kata‑kata kunci tentang pusaran air laut. Untuk jasa ini, permasalahannya adalah masalah biaya yang akan sebanding dengan waktu penggunaan komputer. Cara perburuan semacam ini jauh lebih singkat dan menghemat tenaga.
	Setelah memperoleh bahan‑bahan yang diperlukan, sang siswa lalu mendiskusikannya dengan pembimbing dalam pemilihan suatu topik baru dan belum pernah diteliti orang lain. Akhirnya pilihannya jatuh pada studi medan alir pusaran air laut. Untuk maksud tersebut, sang siswa perlu menghitung beberapa parameter yang menyusun suatu medan alir. Hal ini berarti perlunya informasi tentang metoda penghitungan parameter tersebut.
	Katakanlah, dia berhasil menemukan makalah yang membahas tentang metoda penghitungan parameter yang diusulkan oleh seorang ilmuwan. Dengan menggunakan teknik aljabar komputer MACSYMA [1] atau MAPLE [2], solusi metoda tersebut diujinya. Jika solusi tersebut bisa dibuktikan kebenarannya secara matematis, persoalan lain telah menunggu yakni pengujian beberapa kasus fisis sederhana yang solusi teoritisnya sudah diketahui. Pemilihan suatu kasus sederhana dan umum dari berbagai kemungkinan kasus fisis yang ada merupakan seni tersendiri dan amat ditentukan oleh indera keilmuan sang siswa.
	Setelah menetapkan pilihan pada suatu kasus tertentu, Kembali lagi
komputer berperan dalam proses simulasi yakni membuat data buatan kasus fisis tersebut untuk dihitung parameter‑parameter medan alirnya menggunakan metoda di atas. Hasil simulasi ini yang kemudian dicocokkan  dengan perhitungan teoritis.
	Dalam tahap pemrosesan data buatan inilah, timbul beberapa permasalahan diantaranya bising (noise). Bising ini bisa disebabkan oleh proses penghitungan misalnya penggunaan rumus turunan/differensial secara numeris atau bising yang sengaja dicampurkan ke dalam data buatan. Bising buatan ini merupakan antisipasi awal dalam menangani persoalan yang ditemui dalam pengukuran di laut yakni ketidaktepatan penentuan salah satu besaran fisis tertentu. Untuk mengatasi pengaruh kedua jenis bising ini, salah satu teknik yang memodifikasi teknik Transformasi Fourier Cepat dapat diajukan sebagai alat pembuat berbagai jenis filter.
      Setelah melalui beberapa tahap di atas, sang siswa memperoleh informasi tentang kemampuan dan keterbatasan suatu metoda. Dengan mengetahui kemampuan metoda itu berarti ia atau pemakai lainnya menjadi yakin akan temuan yang diperoleh. Sedangkan menyadari akan keterbatasannya berarti alternatif pemecahan menjadi terbuka lebar melalui upaya penyempurnaan metoda yang sudah ada, pengembangan metoda lainnya atau pun pendayagunaan beberapa teknik pengolahan data yang ada, misalnya teknik penjendelaan [3] dan teknik perata‑rataan [4].
      Contoh diatas merupakan proses belajar yang umum dialami oleh para karyasiswa Indonesia yang sedang belajar di luar negeri. Tampak berbagai disiplin ilmu dan komputer bergabung membantu proses belajar. Karena proses ini merupakan salah satu komponen pendidikan, kami menyimpulkan bahwa komputer akan memegang peranan penting sebagai alat bantu dalam pendidikan di Indonesia.
	Penggunaan komputer dalam pendidikan di AS antara lain disebabkan oleh adanya kebutuhan AS utk mengajar murid yang jumlahnya besar dalam waktu yang singkat. Komputer pertama kali dipakai sebagai media pendidikan di pabrik-pabrik, bukan disekolah. Seperti diketahui AS juga pernah secara gencar menggunakan media TV utk mengajar, tetapi hasilnya ternyata tidak seperti yang diinginkan.
	Mula-mula program belajar dengan komputer (courseware) tampil dalam bentuk latihan soal, tutorial, dan simulasi hukum-hukum alam. Dengan makin berkembangnya kemampuan komputer (misalnya dalam menampilkan gambar), perangkat lunak latihan soal dirasakan tidak memanfaatkan kemampuan sesungguhnya yang ada pada komputer. Keadaan bertambah runcing dengan perkembangan pengetahuan di bidang kognitif, seperti munculnya teori-teori tentang human information processing. Akibatnya para ahli dibidang komputer dan kognitif melihat bahwa komputer untuk pendidikan dapat berfungsi lebih dari sekedar alat mempresentasikan materi pelajaran. Komputer harus dapat meningkatkan cara berfikir seseorang. Hal ini dapat dicapai misalnya dengan bantuan bidang AI (artificial intelligence).
	"peningkatan cara berfikir" ini dirasakan penting karena perkembangan teknologi yang sangat pesat mengharuskan seseorang untuk mempunyai ketrampilan belajar (cara berfikir) yang tinggi. Dengan kata lain, proses belajar merupakan proses pembentukan pengetahuan bukan proses menhafal pengetahuan. Jadi kita dapat menggunakan pengetahuan yang telah kita miliki untuk membangun pengetahuan yang baru.
	Dibandingkan dengan media pendidikan yang lain, seperti overhead, tv, dan film, komputer itu lebih memungkinkan utk membuat sang murid menjadi "aktif" bermain-main dengan informasi. Perangkat lunak dapat dibuat agar interaktif. Hal ini sukar dicapai oleh media lainnya. Hal lain yang menarik, perangkat lunak untuk pendidikan dapat di sesuaikan dengan kemampuan dan kebutuhan masing-masing murid. Hal ini memungkinkan murid-murid untuk berkembang sesuai dengan keadaan dan latar belakang kemampuan yang dimiliki. Murid yang memang mampu belajar dengan kecepatan tinggi tidak perlu menunggu rekan lainnya yang memerlukan waktu lebih dalam memahami materi pelajaran.
	Melihat luasnya kemungkinan penggunaan komputer untuk pendidikan, berikut akan dibahas beberapa tahapan yang dapat digunakan untuk meningkatkan cara berfikir seseorang. Di samping itu, diharapkan pula sesorang tersebut mampu bekerja secara leluasa dengan menggunakan komputer.

STRATEGI MEMASYARAKATKAN KOMPUTER

      Pemakaian komputer di Indonesia pada umumnya masih berkisar sebagai alat bantu dalam merepresentasikan informasi. Berawal dari keadaan ini, pengembangan perlu dilakukan berpegang pada hipotesa bahwa komputer hanyalah alat bantu untuk merepresentasikan informasi. Hambatan utama yang ada umumnya hanya karena masalah‑masalah "tak kenal maka tak sayang". Hal ini menimbulkan berbagai hal seperti buta komputer, perasaan takut pada komputer dsb. Proses pengenalan tentunya memakan waktu dan perlu dilakukan secara bertahap. Apalagi untuk tingkat sekolah dasar dan menengah, prinsip belajar sambil bermain yang merangsang untuk berani mengambil resiko perlu diterapkan. Hal‑hal ini diharapkan menimbulkan kesadaran akan keterbatasan dan kemampuan komputer, cara pemanfaatan komputer sebaik mungkin.
      Langkah yang umum dilakukan di lembaga pendidikan komputer yang ada di Indonesia sering menitikberatan pada jumlah materi yang diberikan tanpa penekanan pada pemahaman proses dan peningkatan cara berfikir. Orang sering berfikir bahwa semakin banyak bahasa komputer yang diajarkan semakin baik. Keadaan semakin memburuk dengan banyaknya orang yang mengikuti kursus komputer hanya untuk mengejar sertifikat untuk mencari pekerjaan. Kemauan untuk mengembangkan diri, berani belajar dan mengambil resiko tidak terlalu ditekankan.
      Permasalahan diatas menunjukan betapa pentingnya pemahaman konsep bekerja dengan menggunakan komputer dan peningkatan cara berfikir. Ada beberapa langkah umum yang dapat ditempuh agar seseorang dapat bekerja semaksimal mungkin dengan menggunakan komputer. Bertolak dari pemahaman bahwa komputer merupakan alat bantu untuk mempresentasikan informasi. Beberapa langkah yang dapat ditempuh untuk memasyarakatkan komputer adalah sebagai berikut.

  1.	Tahap awal adalah memahami pengoperasian komputer. Disini diperkernalkan berbagai konsep tentang komputer mulai dari istilah, perintah, cara kerja, konfigurasi yang digunakan. Hal ini dapat dilakukan sedini mungkin sejak sekolah dasar atau sekolah menengah pertama. Salah satu issu yang juga menarik dibicarakan adalah upaya pengindonesiaan baik istilah maupun pemrograman komputer.

  2.	Pada tahap ini ditanamkan keuntungan‑keuntungan yang bisa diperoleh dengan adanya alat bantu komputer. Pemahaman dilakukan melalui contoh penggunaan program aplikasi untuk memperestasikan informasi seperti program pemroses kata, desktop publishing atau merancang dan menggambar menggunakan komputer (computer aided design). Karena sifat program‑program ini yang umumnya cukup mudah dioperasikan, perasaan takut untuk menghadapi komputer dapat dikikis sedikit demi sedikit dan diganti perasaan senang bekerja menggunakan komputer. Pada tahap ini, murid baru menerima komputer sebagai alat bantu.

  3.	Khususnya untuk pelajar‑pelajar tingkat sekolah dasar atau menengah. Pemahaman pelajaran dapat dilakukan dengan bantuan komputer. Beberapa program aplikasi yang ada dapat digunakan keperluan tersebut. Sebagai contoh untuk pelajaran matematika program aplikasi simbolik matematik seperti MACSYMA [1] atau MAPLE [2] dapat digunakan. Contoh penggunaan ke dua program tersebut misalnya dalam pemfaktoran, penghitungan akar persamaan kuadratis maupun kubik, operasi matriks, solusi persamaan linear beberapa buah anu, kalkulus differensial dan integral. Hasil perhitungan tersebut dapat disajikan di kelas pada saat pengajar menerangkan beberapa topik misalnya, persamaan gerak lurus, rangkaian listrik, populasi penduduk, penghitungan bunga uang dan sebagainya.

	Di samping itu, ada perangkat lunak lainnya untuk latihan soal bahkan untuk mensimulasi hukum-hukum alam (seperti fisika, kimia, biologi). Program semacam ini amat menarik untuk disajikan sebagai praktikum untuk memantapkan konsep hukum‑hukum alam yang disajikan dalam kelas. Sebagian program ini bahkan dapat diperoleh secara cuma‑cuma karena merupakan program untuk masyarakat umum (public domain).

	Pada tahap ini, cara berfikir murid ditingkatkan dibantuan komputer. Diharapkan murid-murid tersebut mampu berdiri sendiri dan mempunyai motivasi belajar yang tinggi.

  4.	Tahap selanjutnya adalah mengembangkan kemampuan siswa untuk bekerja dan menganalisa masalah menggunakan komputer. Pada tahapan ini konsep‑konsep seperti basis data, aplikasi tabel (spread‑sheet) untuk membantu pemecahan masalah dapat diketengahkan. Kemampuan untuk meninjau informasi yang ada dan memformulasikan dalam program aplikasi yang digunakan dapat dikembangkan. Disini, murid-murid diberikan pengenalan secara umum perangkat yang ada di komputer.

  5.	Jika prasarana fisik memungkinkan, pada tahapan ini diketengahkan konsep bermasyarakat menggunakan komputer. Sarana fisik jaringan komputer mutlak diperlukan untuk memungkinkan hal ini terjadi. Konsep‑konsep untuk berdiskusi secara elektronik, tata‑cara yang digunakan, kemungkinan bekerjasama secara elektronis dapat dikembangkan disini. Tingkat ini mungkin akan berjalan baik pada tingkat mahasiswa universitas atau tingkat lainnya yang lebih tinggi. Kerjasama secara elektronis antar berbagai lembaga penelitian ‑ industri ‑ perguruan tinggi akan menjadi kenyataan disini.

  6.	Pada tahap akhir, kemampuan untuk membuat sendiri program‑program yang dibutuhkan dapat dikembangkan. Teknik pemrograman yang baik, misalnya menggunakan sifat‑sifat yang modular, object oriented dsb. dapat diketengahkan.

Tiap tahapan di atas sifatnya berdiri sendiri walaupun satu tahapan merupakan kelanjutan tahapan yang lain. Setiap orang dapat berhenti pada setiap tahapan tergantung pada kebutuhannya.

BENTUK NYATA LANGKAH PEMASYARAKATAN KOMPUTER

	Melihat tujuan terbaik dalam penggunaan komputer di pendidikan adalah utk meningkatkan tingkat berfikir murid, maka sebaiknya usaha ini  sudah mulai dilakukan sedini mungkin (misalnya TK / SD). Inti permasalahan dalam proses pengajaran komputer adalah pada pembuatan perangkat belajar (courseware). Untuk membuat courseware diperlukan kerjasama beberapa ahli dari, minimal bidang-bidang : komputer, kognitif, dan linguistik. Sayangnya ahli-ahli bidang ini termasuk langka, sebagai contoh ahli bidang Kognitif di Indonesia kurang dari lima orang dan, kebetulan, salah seorang dari kami (Sri Hartati Suradijono) sedang menekuni bidang ini. Jika Depdikbud bermaksud untuk menerapkan pendidikan komputer di sekolah-sekolah tentunya diperlukan sekelompok ahli yang memadai untuk menangani hal ini. Pada pemilihan perangkat lunak untuk belajar, akan tidak bijaksana jika perangkat ini hanya menterjemahkan (ganti bahasa) dari perangkat yang digunakan di negara-negara lain (seperti AS, Kanada dll.) tanpa penyesuaian dengan karakteristik anak Indonesia.
	Tanpa perlu dibatasi oleh dua masalah di atas, penggunaan komputer untuk pendidikan di Indonesia dapat dilakukan di laboratorium di sekolah-sekolah menengah. Beberapa perangkat lunak telah dikembangkan untuk mensimulasi berbagai hukum alam untuk keperluan tersebut.
	Agar rencana pemanfaatan komputer ini dapat terlaksana dengan baik, tentunya fihak Depdikbud harus siap dengan pendanaan yang kuat untuk membuat courseware yang bermutu dan pengadaan perangkat keras yang merata di sekolah-sekolah yang membutuhkannya (sekolah negeri). Tidak lupa perencanaan dan pelaksanaan latihan bagi guru-guru yang akan menggunakan komputer tsb. Tidak kalah pentingnya adalah pengadaan dana untuk penelitian yang sangat diperlukan utk meningkatkan peran komputer, baik dalam bidang perangkat lunak maupun keras. Pengadaan dana dari swadaya masyarakat merupakan alternatif yang perlu dipikirkan untuk meringankan biaya secara keseluruhkan. Hal ini mudah dilaksanakan bila masyarakat merasakan manfaat yang diperoleh dengan adanya pendidikan komputer.
	Mungkinkah kita menggunakan perangkat komersial? Hal ini akan tergantung pada tujuan Depdikbud dalam menggunakan perangkat komputer di sekolah-sekolah, dan dana yang disediakan. Sebaiknya perangkat komersial yang ada dimodifikasi dan disesuaikan dengan karakteristik anak di Indonesia.

RANGKUMAN

      Dalam tulisan ini telah diketengahkan beberapa hal yang berkaitan dengan penggunaan komputer sebagai alat bantu pendidikan. berangkat dari asumsi yang cukup realitis untuk keadaan di Indonesia bahwa komputer lebih banyak digunakan sebagai alat bantu untuk mempresentasikan informasi, beberapa langkah telah dijabarkan. Langkah‑langkah ini terutama ditujukan untuk membentuk seseorang yang mampu bekerja secara leluasa menggunakan komputer. Dengan kata lain, titik berat dilakukan agar seseorang dapat memahami cara berfikir dan bekerja menggunakan komputer. Pemikiran-pemikiran tentang penerapan komputer untuk pendidikan beserta beberapa permasalahannya telah disinggung. Masalah kekurangan tenaga ahli dan dana merupakan salah satu hambatan yang perlu diatasi secara bersama.

ACUAN

[1]	RAND, R. H., Computer Algebra in Applied Mathematics: An Introduction to MACSYMA. Pitman Pub. inc. Massachusetts., hal. 181, 1984. dan MACSYMA Reference Manual, version 10, vol. 1. 1983. Mathlab Group Laboratory for Computer Science MIT. Symbolics Inc. Massachusetts.

[2]	B.W. Char, K.O. Geddes, G.H. Gonnet, M.B. Monagan, dan S.M. Watt, MAPLE: Reference Manual, 5th edition, Symbolic Computation Group, Department of Computer Science, University of Waterloo, 1988.

[3]	F.J. Harris, "On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform". Proceedings of the IEEE, Vol. 64, no. 1, 51 ‑ 83, 1978.

[4]	G.M. Jenkins dan D. G. Watts., Spectra Analysis and Its Applications, Holden‑Day, San Fransisco, 1968.