iii

Judul : Perancangan Mobile Learning Berbasis Android (Studi Kasus:

Mata Kuliah Matematika Diskrit di Jurusan Ilmu Komputer

Universitas Udayana)

Nama : I Putu Gede Setyahadi Paramarta

NIM : 1208605025

Pembimbing 1 : I Gede Santi Astawa, S.T., M.Cs.

Pembimbing 2 : I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, S.Kom.,M.Cs.

ABSTRAK

Dalam penelitian ini telah dirancang sebuah sistem mobile learning berbasis

android dengan studi kasus mata kuliah matematika diskrit di jurusan ilmu

komputer universitas udayana. Fitur yang terdapat dalam sistem ini yaitu

mengelola mata kuliah, menambahkan materi, menambahkan tugas, mengikuti

kuis, mengikuti forum diskusi, dan mengikuti mata kuliah. Pada fitur forum diskusi

terdapat proses untuk memfilter kata – kata yang dirasa kurang pantas dengan

memanfaatkan algoritma pencarian string Knuth-Morris-Pratt.

Sistem mobile learning berbasis android ini dikembangkan menggunakan

metode pengembangan waterfall. Tahapan proses yang dilakukan dalam proses

waterfall yaitu menganalisis dan mendefinisikan kebutuhan yang diperlukan oleh

sistem, dari hasil definisi kebutuhan tersebut, sistem akan didesain dengan

menggunakan Data Flow Diagram (DFD), dan dalam pembuatan database akan di

desain dengan menggunakan Entity Relationship Diagram (ERD). Pengujian

sistem menggunakan metode blackbox, whitebox, dan stress testing, yang masing

masing adalah untuk pengujian kebutuhan fungsional dari sistem, alur proses dari

sistem, dan kecepatan akses dari sistem.

Hasil pengujian dari sistem mobile learning berbasis adroid yang dilakukan

dengan metode black box sistem sudah mampu memenuhi seluruh kebutuhan

fungsional yang telah di rancang, dan dari hasil pengujian dengan menggunakan

metode stress testing didapat hasil dengan rata rata error 0% jika sistem diakses

kurang dari 100 pengguna, dan waktu klik sistem kurang dari 1 detik jika sistem

diakses kurang dari 400 pengguna. Sistem mobile learning ini memberikan

kemudahan dan manfaat dalam proses pembelajaran di dalam perkuliahan meliputi

akses materi, tugas, kuis, dan forum diskusi secara mobile yang bisa diakses kapan

saja dan dimana saja.

Kata Kunci: Android, Algoritma Knuth-Morris-Pratt, Waterfall, Blackbox-testing,

Whitebox-testing, Strees- testing

iv

Title : Designed an Android-Based Mobile Learning System In A

Case Study Discrete Mathematics Subject At Department Of

Computer Science, Udayana University

Name : I Putu Gede Setyahadi Paramarta

Registration : 1208605025

First Supervisor : I Gede Santi Astawa, S.T., M.Cs.

Second Supervisor : I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, S.Kom.,M.Cs.

ABSTRACT

In this study has been designed an Android-based mobile learning system

in a case study discrete mathematics subject at Department of Computer Science,

Udayana University. Some features for course managing there are add material,

add a task, take a quiz, follow the discussion forum, and follow the course are

contained in the system. In the discussion forum features there are processes to filter

out inappropriate words using Knuth-Morris-Pratt algorithms.

The Android-based mobile learning system was developed using Waterfall

Development Method. The methods are used to analyze and define some

requirements in the system, based on the definition of them, furthermore the system

will be designed by using Data Flow Diagrams (DFD). The designing of the

database will be using the Entity Relationship Diagram (ERD). Testing the system

using the method of Blackbox, Whitebox, and Stress-Testing each are to test the

functional requirements of the system, the process flow of the system, and the

access speed of the system.

The test results of the Android-based mobile learning system were

performed using Blackbox system they are all the functional requirements that have

been designed are fulfilled and the Stress-testing results with an average error is 0%

if the system is accessed less than 100 users, and system click time less than 1

second if the system is accessed less than 400 users. Mobile learning systems

provide convenience and benefits in the learning process each are access the

materials, assignments, quizzes, and discussion forums in mobile. Easily, it can be

accessed anytime and anywhere.

Keywords: Android, Knuth-Morris-Pratt algorithms, Waterfall, Blackbox-testing,

Whitebox-testing, Strees-testing

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat

rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas akhir dengan judul

“Perancangan Mobile Learning Berbasis Android (Studi Kasus: Mata Kuliah

Matematika Diskrit di Jurusan Ilmu Komputer Universitas Udayana)“ tepat pada

waktunya.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan sejak

awal hingga terselesaikannya tugas akhir ini, untuk itu dengan segala hormat dan

kerendahan hati, penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Agus Muliantara, S.Kom., M.Kom. selaku Ketua Jurusan Ilmu

Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Udayana.

2. Bapak I Gede Santi Astawa, S.T, M.Cs. sebagai Pembimbing I yang telah

dengan sabar memeriksa dan mengarahkan dalam Tugas Akhir ini.

3. Bapak I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, S.Kom., M.Cs. sebagai

Pembimbing II yang telah dengan teliti memeriksa dan mengarahkan dalam

Tugas Akhir ini.

4. Bapak-bapak dan Ibu-ibu dosen di Jurusan Ilmu Komputer yang telah

meluangakan waktu untuk memberikan saran dan masukan untuk

menyempurnakan tugas akhir ini.

5. Seluruh teman – teman di Jurusan Ilmu Komputer yang telah memberikan doa

dan semangat dalam proses pembuatan tugas akhir ini.

Penulis berharap bahwa tugas akhir ini dapat diterima walaupun masih ada

kelemahan dan kekurangannya. Karena hal tersebut, masukan dan saran-saran

untuk penyempurnaan tugas akhir ini sangat diharapkan.

Badung, November 2016

Penulis

vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ........................................................ ii

ABSTRAK ............................................................................................................. iii

ABSTRACT ........................................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ............................................................................................. v

DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi

BAB I ....................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ 3

1.3. Tujuan ........................................................................................................... 3

1.4. Batasan Masalah ........................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 3

1.6 Metodologi Penelitian .................................................................................. 4

1.6.1 Pengumpulan Data ............................................................................. 4

1.6.2 Metode Pengembangan Perangkat Lunak .......................................... 4

BAB II ...................................................................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................................... 5

2.1. Tinjauan Teoritis .......................................................................................... 5

2.1.1 Electronic Learning ............................................................................ 5

2.1.2 Mobile Learning ................................................................................. 6

2.1.3 Android .............................................................................................. 7

2.1.4 Algoritma KMP (Knuth-Morris-Pratt) ............................................... 8

2.1.5 Metode Pengembangan Waterfal ..................................................... 11

2.1.6 Black Box Testing ............................................................................. 13

2.1.7 White Box Testing ............................................................................ 13

2.1.8 Stress Testing ................................................................................... 13

2.2. Tinjauan Empiris ........................................................................................ 14

BAB III .................................................................................................................. 17

viii

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ..................................................... 17

3.1 Definisi Kebutuhan .................................................................................... 17

3.1.1 Kebutuhan Fungsional ..................................................................... 17

3.1.2 Kebutuhan Non-fungsional .............................................................. 19

3.2 Analisis Algoritma Knuth-Morris-Pratt ..................................................... 20

3.3 Desain Sistem ............................................................................................. 21

3.3.1 Data Flow Diagram ( DFD ) ............................................................ 21

3.3.2 ERD (Entity Relationship Diagram) ................................................ 41

3.2.3 CDM (Conceptual Data Model) ...................................................... 46

3.2.4 PDM (Physical Data Model) ........................................................... 47

3.2.5 Perancangan Antarmuka .................................................................. 48

BAB IV .................................................................................................................. 59

HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................................. 59

4.1 Lingkungan Implementasi .......................................................................... 59

4.2 Implementasi Basis Data ............................................................................ 59

4.2 Implementasi Antarmuka ........................................................................... 65

4.3 Implementasi Program ............................................................................... 75

4.4 Pengujian Sistem ........................................................................................ 90

4.4.1 Pengujian White Box ........................................................................ 90

4.4.2 Pengujian Black Box ........................................................................ 94

4.4.3 Stress Testing ................................................................................... 95

BAB V .................................................................................................................... 99

KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 99

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 99

5.2 Saran ........................................................................................................... 99

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 100

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Metode Waterfall............................................................................... 12 ff

Gambar 3.1 Context Diagram ............................................................................... 22

Gambar 3.2 DFD Level 0 Sistem .......................................................................... 23

Gambar 3.3 DFD Level 1 Proses Mengelola Dosen ............................................. 27

Gambar 3.4 DFD Level 1 Proses Mengelola Mata kuliah .................................... 29

Gambar 3.5 DFD Level 1 Proses Mengikuti Mata kuliah .................................... 31

Gambar 3.6 DFD Level 1 Proses Mengelola Materi............................................. 34

Gambar 3.7 DFD Level 1 Proses Mengelola Tugas ............................................. 35

Gambar 3.8 DFD Level 1 Proses Mengelola Kuis ................................................ 37

Gambar 3.9 DFD Level 1 Proses Mengikuti Forum ............................................. 39

Gambar 3.10 Entity Relationship Diagram ( ERD ) ............................................. 43

Gambar 3.11 CDM (Conceptual Data Model) dari sistem ................................... 46

Gambar 3.12 PDM (Physical Data Model) dari sistem ........................................ 47

Gambar 3.13 Rancangan Tampilan Halaman Login Admin dan Dosen ............... 48

Gambar 3.14 Rancangan Tampilan Halaman Login Mahasiswa .......................... 49

Gambar 3.15 Rancangan Tampilan Halaman Utama Admin ................................ 49

Gambar 3.16 Rancangan Tampilan Halaman Utama Dosen dan Mahasiswa ....... 50

Gambar 3.17 Rancangan Tampilan Halaman Daftar Mata kuliah ........................ 51

Gambar 3.18 Rancangan Tampilan Halaman Daftar Dosen ................................. 51

Gambar 3.19 Rancangan Tampilan Halaman Menu Mata kuliah ......................... 52

Gambar 3.20 Rancangan Tampilan Halaman Input Data ..................................... 52

Gambar 3.21 Rancangan Tampilan Halaman Ubah Data ..................................... 53

Gambar 3.22 Rancangan Tampilan Halaman Daftar Materi ................................ 54

Gambar 3.23 Rancangan Tampilan Halaman Daftar Tugas ................................. 54

Gambar 3.24 Rancangan Tampilan Halaman Daftar Kuis .................................... 55

Gambar 3.25 Rancangan Tampilan Halaman Daftar Forum ................................ 55

Gambar 3.26 Rancangan Tampilan Halaman Materi ............................................ 56

Gambar 3.27 Rancangan Tampilan Halaman Tugas............................................. 57

Gambar 3.28 Rancangan Tampilan Halaman Kuis ............................................... 57

Gambar 3.29 Rancangan Tampilan Halaman Forum ............................................ 58 gg

x

Gambar 4.1 Skema Basis Data Sistem Mobile Learning ...................................... 59

Gambar 4.2 Tabel Dosen....................................................................................... 60

Gambar 4.3 Tabel Admin ...................................................................................... 60

Gambar 4.4 Tabel Mahasiswa ............................................................................... 61

Gambar 4.5 Tabel Daftar Mahasiswa.................................................................... 61

Gambar 4.6 Tabel Daftar Dosen ........................................................................... 61

Gambar 4.7 Tabel Mata kuliah.............................................................................. 62

Gambar 4.8 Tabel Materi ...................................................................................... 62

Gambar 4.9 Tabel Tugas ....................................................................................... 63

Gambar 4.10 Tabel Tugas Mahasiswa .................................................................. 63

Gambar 4.11 Tabel Kuis ....................................................................................... 63

Gambar 4.12 Tabel Soal Kuis ............................................................................... 64

Gambar 4.13 Tabel Nilai Kuis .............................................................................. 64

Gambar 4.14 Tabel Jawaban Kuis ........................................................................ 65

Gambar 4.15 Tabel Forum Diskusi ....................................................................... 65

Gambar 4.16 Tabel Komentar ............................................................................... 65

Gambar 4.17 Implementasi Tampilan Login Admin Dan Dosen ......................... 66

Gambar 4.18 Implementasi Tampilan Login Mahasiswa ..................................... 67

Gambar 4.19 Implementasi Tampilan Halaman Utama Admin............................ 67

Gambar 4.20 Implementasi Tampilan Halaman Utama Dosen Dan Mahasiswa .. 68

Gambar 4.21 Implementasi Tampilan Daftar Mata kuliah ................................... 69

Gambar 4.22 Implementasi Tampilan Daftar Dosen ............................................ 69

Gambar 4.23 Implementasi Tampilan Menu Mata kuliah .................................... 70

Gambar 4.24 Implementasi Halaman Input Data .................................................. 71

Gambar 4.25 Implementasi Halaman Input Data .................................................. 71

Gambar 4.26 Implementasi Tampilan Materi ....................................................... 72

Gambar 4.27 Implementasi Tampilan Tugas ........................................................ 73

Gambar 4.28 Implementasi Tampilan Kuis .......................................................... 73

Gambar 4.29 Implementasi Tampilan Forum Diskusi .......................................... 74

Gambar 4.30 Diagram Alir Pseudocode Fungsi Pra Pencarian KMP .................. 91

Gambar 4.31 Diagram Alir Pseudocode Fungsi Pencarian KMP ......................... 93

Gambar 4.32 Grafik Rata Rata Error 100 – 1000 User ........................................ 97

Gambar 4.33 Grafik Rata Rata Waktu Klik 100 – 1000 User .............................. 98

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Ambang Batas Kinerja Untuk Website (Paessler) ...................... 14 d

Tabel 3.1 Kebutuhan Fungsional Sistem .............................................................. 17 d

Tabel 4.1 Pengujian Black Box ............................................................................. 94

Tabel 4.2 Halaman Pengujian Stress Testing ........................................................ 96

Tabel 4.3 Hasil Stress Testing ............................................................................... 96

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi pembelajaran saat ini sangat pesat dan telah

menghasilkan inovasi baru dalam dunia pembelajaran, yaitu dengan menggunakan

perangkat bergerak atau lebih dikenal sebagai mobile learning (m-learning).

Kombinasi dari teknologi telekomunikasi dan internet memungkinkan

pengembangan sistem m-learning dalam teknologi pembelajaran modern.

Mobile learning adalah suatu perpaduan antara Electronic Learning (E-

Learning) dan Mobile Computing yang dapat mengakses suatu aplikasi

pembelajaran kapanpun dan dimanapun. Perkembangan teknologi mobile saat ini

semakin memungkinkan untuk mendukung suatu pembelajaran mobile bagi dosen

dan mahasiswa. Selain itu, teknologi mobile menawarkan kesempatan baru untuk

mengintegrasikan pembelajaran berkesinambungan dalam skenario pembelajaran

yang lebih formal. Hal ini terlihat dari kecenderungan untuk menggunakan skenario

pembelajaran campuran dengan cara menggabungkan berbagai bentuk

pembelajaran, dan mengintegrasikan dengan berbagai cara untuk mengakses konten

yang tersedia dalam mobile learning.

Berdasarkan pengalaman yang dirasakan oleh penulis selama mengikuti

perkuliahan di Jurusan Ilmu Komputer, Universitas Udayana, seringkali alokasi

dari waktu yang diberikan untuk masing masing perkuliahan dirasa kurang

memadai untuk memberikan materi, latihan dan melakasanakan diskusi kepada

mahasiswa pada mata kuliah tersebut. Sehingga membutuhkan alokasi waktu

tambahan diluar jam perkuliahan. Berdasarkan permasalahan ini, maka

memungkinkan bagi pengajar untuk menerapkan model pembelajaran berbasis

online dengan memanfaatkan penggunaan media elektronik seperti komputer,

laptop, atau smartphone.

Pada proses pembelajaran yang diterapkan di Jurusan Ilmu Komputer,

Universitas Udayana, telah menggunakan metode pembelajaran berbasis online

dengan memanfaatkan media elektronik seperti komputer atau laptop yang dikenal

dengan Electronic Learning (e-learning). Namun demikian, masih terdapat kendala

2

dalam penggunaan dari sistem e-learning yang telah ada, baik bagi dosen pengajar

dan mahasiswa jika harus melakukan pembelajaran namun sedang tidak berada di

depan komputer. Sistem e-learning yang tersedia tidak tidak dirancang secara

khusus untuk dapat berjalan pada perangkat mobile seperti smartphone, handphone,

tablet, PDA, dll, sehingga kurang nyaman apabila diakses menggunakan perangkat

mobile.

Maka dari itu, sistem pembelajaran dengan menggunakan electronic learning

(e-learning) yang telah ada sebelum nya dikembangkan menjadi sistem

pembelajaran berbasis mobile (m-learning). Sistem pembelajaran ini

memanfaatkan perangkat mobile seperti smartphone sebagai sarana pembelajaran

yang berguna agar dapat lebih mudah diakses dan bisa dilaksanakan kapan saja dan

dimana saja tanpa ada batasan waktu, sehingga hal hal yang belum tercapai dalam

perkuliahan bisa dilaksanakan dengan memanfaatkan fitur yang tersedia pada

sistem mobile learning ini. Demikian pula mahasiswa dapat mengakses materi,

mengikuti tugas dan kuis serta berdiskusi kepada user lain nya, dan pada sisi lain

dosen juga dapat lebih mudah melakukan evaluasi dari perkuliahan yang

dilaksanakan nya tanpa perlu menggunakan komputer atau laptop, cukup dengan

menggunakan smartphone.

Selain itu terdapat fitur tambahan untuk meminimalisir adanya kata – kata yang

dirasa kurang pantas yang bisa terjadi pada saat pengguna satu dengan yang lain

nya saling berdiskusi dalam sebuah forum diskusi, yaitu dengan memanfaatkan

algoritma pencarian string Knuth-Morris-Pratt. Algoritma ini berfungsi untuk

mencari kata kata yang dianggap kurang pantas pada saat pengguna memasukan

komentar ke dalam suatu forum diskusi yang selanjutnya kata tersebut akan di

sensor agar tidak ditampilkan di dalam suatu forum diskusi.

Sistem Mobile learning ini mengakomodasi ketersediaan dari materi pelajaran

yang dapat diakses setiap saat dan dengan visualisasi materi yang menarik. Hal

penting yang perlu diperhatikan bahwa tidak semua mata kuliah bisa memenuhi

karakteristik dari sistem mobile learning. Sehingga proses pembelajaran haruslah

memadukan antara karakteristik mata kuliah dengan karakteristik sistem mobile

learning.

3

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan di atas, dapat dirumuskan

permasalahan dalam penelitian ini yaitu:

1. Bagaimana merancang suatu sistem berbasis mobile yang dapat mendukung

pembelajaran secara online sehingga bisa diakses kapan saja dan dimana saja.

2. Bagaimana karakteristik dari sistem pembelajaran berbasis mobile yang telah

dibangun terhadap jumlah pengguna yang mengakses sistem dan waktu proses

dalam mengakses sistem.

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk menyediakan sebuah sistem berbasis mobile yang mampu mendukung

pembelajaran secara online yang bisa diakses kapan saja dan dimana saja.

2. Untuk mengetahui karakteristik dari sistem terhadap jumlah pengguna dan

waktu proses pada saat mengakses sistem.

1.4. Batasan Masalah

Berdasarkan uraian permasalahan di atas, adapun batasan masalah yang

terdapat dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Menu yang disediakan pada aplikasi mobile learning adalah menu untuk

mengikuti mata kuliah, menampilkan materi, tugas, kuis, nilai, dan forum

diskusi.

2. Materi yang disajikan berupa teks atau file dengan format pdf, doc, rar, zip, dan

power point.

3. Tugas yang disajikan berupa teks atau file dengan format pdf, rar, zip, dan doc.

4. Kuis yang disajikan berupa soal objektif.

5. Pada forum diskusi inputan berupa teks.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Mempermudah mahasiswa dalam mengakses pembelajaran dengan

menggunakan perangkat mobile.

2. Mempermudah dosen dalam memberikan materi, kuis atau tugas pelajaran

tanpa ada batasan tempat dan waktu.

4

3. Mempermudah dosen dalam melakukan evaluasi perkuliahan dan memberikan

penilaian kepada mahasiswa.

4. Sebagai media penunjang pembelajaran selain proses perkuliahan yang bersifat

tatap muka.

1.6 Metodologi Penelitian

Dalam metodologi penelitian ini akan membahas mengenai tahapan-tahapan

yang akan dilakukan dalam pembuatan Sistem Mobile Learning berbasis Android.

1.6.1 Pengumpulan Data

Pada penelitian ini, proses pengumpulan data akan dilakukan dengan

menggunakan metode wawancara dan studi pustaka. Metode wawancara yaitu

metode pengumpulan data yang dilakukan melalui tatap muka dan tanya jawab

langsung kepada narasumber atau sumber data. Pada penelitian ini penulis

melakukan wawancara langsung kepada admin dari website e-learning yang ada

pada Jurusan Ilmu Komputer Universitas Udayana untuk mengetahui fitur fitur

utama dari website e-learning tersebut dan juga melakukan wawancara kepada

beberapa dosen pengajar di jurusan ilmu komputer universitas udayana untuk

mengetahui kebutuhan yang diperlukan oleh dosen pengajar dalam menggunakan

sistem mobile learning ini. Selain menggunakan metode wawancara, dalam

perancangan sistem Mobile Learning penulis melakukan proses pengumpulan data

dengan cara mempelajari dan membaca buku serta jurnal-jurnal yang berkaitan dengan

ruang lingkup permasalahan.

1.6.2 Metode Pengembangan Perangkat Lunak

Dalam perancangan Sistem Mobile learning berbasis Andorid ini, metode

pengembangan perangkat lunak yang digunakan adalah metode Waterfall. Metode

pengembangan perangkat lunak Waterfall terdiri dari 5 fase yaitu Requirements

Analysis, System and Software Design, Implementtation, Integration and System

Testing, and Maintenance. Dan pengujian pada sistem akan dilakukan dengan

metode Black Box Testing, White Box Testing dan Stress Testing. Pengujian ini

dilakukan agar perangkat lunak yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan yang

diharapkan.