1

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

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

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

No Kebutuhan Sistem Implementasi Keterangan

1 Kebutuhan A Implementasi A Sesuai

2 Kebutuhan B Implementasi B Tidak Sesuai

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

harapan

Valid

2 User Skenario B Output B Sesuai

harapan

Valid

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