PENTINGNYA KOMPUTER SEBAGAI ALAT BANTU PEMBELAJARAN
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.
REFERENSI
[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.
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.
REFERENSI
[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.
