Teknologi dalam bidang pembelajaraan saat ini sangatlah pesat. Tentunya kita pernah mendengar istilah Augmented Reality, Virtual Reality, Internet of Things (IoT), atau Artificial Intelengence. Pernah juga mungkin mendengar pembelajaran yang berbasis pada teknologi tersebut, atau pembelajaran secara daring (online), pembelajaran melalui komik, pembelajaran menggunakan game pada perangkat mobile, atau pembelajaran yang memanfaatkan sosial media seperti facebook dan whatsapps.

Gambar 1. Sumber : https://blog.lamresearch.com / wp-content/uploads/2017/10/ Lam_Blog_Technology_in_Education.jpg

Pada era globalisasi ini, dipicu oleh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi digital, perkembangan komputer, lahirnya World Wide Web, semakin canggihnya perangkat mobile (handphone, tablet), berkembangnya situs dan aplikasi jejaring sosial, membawa konsekuensi dan tantangan yang besar bagi para pendidik dan pengembang teknologi pendidikan. Paling tidak ada dua konsekuensi yang harus dihadapi, pertama, secara pribadi mereka harus mampu beradaptasi dengan berbagai perubahan tersebut untuk dapat eksis dan berkonstribusi positif terhadap berbagai perubahan, khususnya dalam bidang teknologi pendidikan. Kedua, sebagai profesional, mereka harus terus mengembangkan profesionalitasnya agar dapat menciptakan berbagai inovasi belajar dan pembelajaran yang efektif sebagai solusi atas permasalahan belajar yang akan dihadapi oleh para pembelajar.

Pada artikel berikut ini, akan dibahas tentang dampak revolusi industri 4.0 yang menuntut kecakapan abad 21, teknologi pembelajaran, dan mengenal teknologi yang sedang trend saat iniyang dapat dimanfaatkan dalam pembelajaran.

Sejarah Kelahiran Industry 4.0

Dunia industri saat ini sedang mengalami perubahan besar-besaran di semua lini. Perusahaan-perusahaan tambang dan manufaktur yang 20 tahun lalu mendominasi ekonomi dunia, kini posisinya telah digantikan oleh perusahaan-perusahaan berbasis teknologi digital seperti Apple, Microsoft, dan Alphabet (google)

Gambar 2. Sumber: http://budhiwibowo.staff.ugm.ac.id/files/2019/01/image-1.png (Image Source: Wikipedia – Industry 4.0)

Istilah Industri 4.0 ini pertama kali muncul dari nama sebuah proyek pemerintah Jerman untuk mempromosikan komputerisasi, digitalisasi, dan otomasi di sektor manufaktur. Istilah tersebut menjadi populer pada saat tim kerja Industri 4.0, yang dipimpin oleh Siegfried Dais (Robert Bosch GmBH) dan Henning Kagermann (German Academy of Science Engineering) mempresentasikan laporan akhir mereka, yang berisikan rekomendasi strategi implentasi Industri 4.0, di acara akbar Hannover Fair pada tahun 2013[1]. Istilah Industri 4.0 sendiri pada mulanya merujuk pada suatu jaringan cerdas antar mesin dalam suatu sistem produksi dengan bantuan teknologi informasi dan komunikasi. Namun saat ini, pengertian Industri 4.0 telah meluas, tidak hanya mengacu pada konektivitas mesin dan sistem produksi, tetapi juga merujuk pada suatu sistem terpadu antara teknologi maju dengan dunia fisik dan digital yang dengannya memungkinkan munculnya suatu sistem kerja yang inovatif, revolusioner, dan lebih efisien.

Kecakapan Abad 21

Kemajuan  teknologi pada era Industri 4.0 tersebut, seperti pada bidang nanoteknologi, bioteknologi, ilmu material, penyimpanan energi serta  komputasi  kuantum, juga pada teknologi  robotik, internet,  mobil  tanpa pengendara,  drone,  pencetakan 3-D, artificial intelligence,  IoT, dan big  data, menuntut perubahan cara berfikir pada abad 21.

Gambar 3. Sumber: https://2.bp.blogspot.com/... /Kecakapan%2BAbad%2B21.jpg

Kecakapan Abad 21 terintegrasi dalam kecakapan pengetahuan, keterampilan dan sikap serta penguasaan Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK). Kecakapan tersebut adalah (1) Kecakapan berpikir kritis dan pemecahan masalah (critical thinking and problem solvingskills); (2) Kecakapan berkomunikasi (communication skills); (3) Kecakapan kreatifitas dan inovasi (creativity and innovation); dan (4) Kecakapan kolaborasi (collaboration). Saat ini, keempat kecakapan tersebut telah dikemas dalam proses pembelajaran kurikulum 2013.

Pembelajaran abad 21 merupakan tantangan yang harus diantisipasi dan dihadapi dalam dunia pendidikan. Menurut Kemendikbud RI (2013), ada empat ciri abad 21 yang berimplikasi pada bidang pembelajaran. (1) Tersedianya informasi di mana saja dan kapan saja, berimplikasi bahwa model pembelajaran diarahkan untuk mendorong peserta didik mencari tahu dari berbagai sumber informasi dan bukan diberi tahu. (2) ciri komputasi, yaitu penggunaan mesin yang menyebabkan semuanya menjadi lebih cepat, mengharuskan pembelajaran diarahkan untuk mampu merumuskan masalah (menanya) dan bukan hanya menyelesaikan masalah (menjawab). (3) Ciri otomasi, mampu menjangkau semua pekerjaan rutin, membuat pembelajaran harus diarahkan untuk melatih berpikir analitis (pengambilan keputusan) dan berpikir mekanistis (rutin). Dan (4) Ciri komunikasi yang semakin cepat, menuntut pembelajaran menekankan pentingnya kerjasama dan kolaborasi dalam menyelesaikan masalah[2].

Teknologi Pembelajaran

Pekembangan revolusi industri 4.0 dan kecakapan hidup abad 21 menuntut adanya inovasi dalam teknologi pembelajaran. Istilah dan definisi teknologi pembelajaran atau teknologi pendidikan mengalami perkembangan yang terus-menerus. Penulis mencoba meramu dan merangkum tentang sejarah dan definisi teknologi pembelajaran dari beberapa buku dan artikel di internet dengan kesimpulan sebagai berikut.

Menurut AECT 2004, “Educational technology is the study and etthical practice of facilitating learning ad improving performance by creating, using and managing appropriate technological prcesses and resources”. Definisi teknologi pembelajaran adalah studi dan etika praktik dalam upaya menfasilitasi pembelajaran dan meningkatkan kinerja dengan cara menciptakan, menggunakan, atau memanfaatkan dan mengelola proses dan sumber-sumber teknologi yang tepat. Dalam berbagai sumber tentang definisi teknologi pembelajaran,dapat disimpulkan bahwa:

  1. teknologi pendidikan/teknologi pembelajaran adalah suatu disiplin/bidang ilmu (field of study);
  2. istilah teknologi pembelajaran dipakai bergantian dengan istilah teknologi penddikan;
  3. tujuan utama teknologi pembelajaran adalah [1] untuk memecahkan masalah belajar atau memfasilitasi pembelajaran; dan [2] untuk meningkatkan kinerja;
  4. teknologi pembelajaran menggunakan pendekatan sistem (pendekatan yang holistik/komprehensif, bukan pendekatan yang bersifat parsial);
  5. kawasan teknologi pembelajaran dapat meliputi kegiatan analisa, desain, pengembangan, pemanfaatan,pengelolaan, implementasi dan evaluasi baik proses-proses maupun sumber-sumber belajar;
  6. teknologi diartikan secara luas, bukan hanya teknologi fisik (hardtech), tapi juga teknologi lunak (softtech);
  7. teknologi pembelajaran adalah proses komplek yang terintegrasi meliputi orang, prosedur, gagasan, sarana dan organisasi untuk menganalisa masalah pembelajaran dan merancang, melaksanakan, menilai dan mengelola pemecahan masalah dalam segala aspek belajar manusia.

Dalam konteks membelajarkan kompetensi abad 21, peran teknologi pembelajaran dapat diwujudnyatakan dalam aplikasi fungsi penciptaan, pemanfaatan, dan pengelolaan sumber dan teknologi untuk meningkatkan mutu pembelajaran dalam jangka pendek dan peningkatan kinerja sebagai capaian pembelajaran jangka panjang. [3].

Sejalan dengan adanya dominasi peran teknologi dan terjadinya pergeseran paradigma pendidikan dan pembelajaran, pendidik profesional dituntut untuk memiliki sejumlah kompetensi abad 21. Pendidik  diharapkan lebih fleksibel dan adaptif, berinisiatif dan mandiri. Pendidik harus lebih kreatif dan inovatif, berpikir kritis menyelesaikan masalah, mampu berkomunikasi dan berkolaborasi. Dari segi informasi, media dan teknologi, pendidik harus melek informasi, melek media, dan melek TIK. Meskipun teknologi memiliki negatif, penggunaan teknologi dengan bijak, teknologi sangat berguna bagi manusia.

Teknologi Abad 21

Berikut adalah beberapa teknologi yang dapat dimanfaatkan dalam mempelajaran yaitu, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Artificial Intelligence (AI), Cloud Comuting/Big  Data (penyimpanan awan) dan Internet of Things(IoT).

Augmented Reality

Augmented reality(AR) atau disebut juga Realitas tertambah adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata. Tidak seperti realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, realitas tertambah sekadar menambahkan atau melengkapi kenyataan.[5]

Gambar 4. https://learnpatch.com/wp-content/uploads/2019/01/Depositphotos_169178858_m-2015.jpg

Tentunya kita masih ingat hebohnya game Pokemon Go yang berbasis Augmented Reality pada perangkat android dan IOS pada tahun 2016 lalu? Sesuai namanya, Pokemon Go merupakan game yang mengadaptasi monster dari seri animasi Pokemon. Pemain mengarahkan kamera untuk mencari pokemon di dunia nyata. Lewat game ini, pemain diajak menjadi seorang pelatih Pokemon di dunia nyata. Meskipun teknologi AR ini belum terasa populer di Indonesia, sebenarnya teknologi ini sudah dikembangkan sejak lama.

Sejarah tentang AR dimulai dari tahun 1957-1962, ketika seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan mempatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan Head-Mounted Display yang dia klaim adalah sebuah jendela ke dunia virtual.[6].

Tahun 1992 mulai dikembangkan teknologi Augmented Reality untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg mengembangkan salah satu fungsi sistem AR, yang disebut Virtual Fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS Armstrong Labs. Dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan Dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan PrototypeAR. Teknologi AR semakin berkembang setelah, Hirokazu Kato, pada tahun 1999 mengembangkan Tools Open Source bernama  ArToolkitdi HITLab dan didemonstrasikan di SIGGRAPH. Pada tahun 2000, Bruce.H.Thomas, mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game AR yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers. Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi AR. Pada tahun berikutnya, Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan perkembangan dari ArToolkit. FLARToolkit memungkinkan kita memasang teknologi AR di sebuah website, karena output yang dihasilkan FLARToolkitberbentuk Flash. Ditahun yang sama, Wikitude Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di Platform Android. Tahun 2010, Acrossairmenggunakan teknologi AR pada I-Phone 3GS.

Tentunya Saudara penasarankan, apikasi AR apa yang ada di playstore Android? Jika mencari dengan kata kunci Augmented reality, maka terdapat lebih dari 100 aplikasi yang ada di playstore. Mulai dari aplikasi yang sederhana, seperti mengenalkan benda-benda, mewarna, mencari lokasi berbasis GPS, mengubah bentuk wajah, sampai aplikasi untuk membuat aplikasi AR itu sendiri.

Gambar 5. Doumnetasi pribadi

Pada dasarnya, terdapat tiga jenis teknologi AR, yaitu bebasis marker (marker based tracking), tanpa marker (markerless based tracking), dan berbasis koordinat (GPS Based Tracking). Teknologi berbasis marker membutuhkan kertas untuk mengidentifikasi objek yang ditangkap kamera, jadi kita harus mencetak terlebih dahulu marker tersebut. Sebaliknya, markerless based trackingtidak membutuhkan objek marker yang harus dicetak, tetapi cukup benda-benda yang sudah diidentifikasi oleh pembuat aplikasi. Pada teknologi berbasis lokasi, dimana posisi koordinat diidentifikasi sebagai objek marker. Di atas objek marker/markerless/lokasi tersebut, dapat kita tempatkan objek berupa text, gambar, ataupun video.

Meskipun pada mulanya teknologi ini digunakan pada bidang rekayasa dan militer, sekarang banyak digunakan baik pada bidang lain medis, hiburan, periklanan, dan pendidikan. Pada bidang (1).Medis, Teknologi pencitraan yang amat dibutuhkan di dunia kedokteran menjadi gagasan diterapkannya teknologi AR untuk membantu visualisasi penelitian pada simulasi operasi, simulasi pembuatan vaksin dan proses diagnosa. Bidang (2). Hiburan, teknologi AR digunakan menjadi penunjang efek-efek sebuah konten hiburan. Sebagai contoh, ketika program ramalan cuaca yang disiarkan televisi, dimana seorang pembawa berita mengisi acara berdiri di depan layar hijau atau biru, teknologi ini mengubah layar tersebut menjadi gambar animasi tentang cuaca, kemudian membuat seolah-olah Dia berada dalam animasi tersebut. Pada bidang (3). Militer, Militer telah menerapkan teknologi AR pada pelatihan tempur. mereka seperti berada dalam situasi perang sesungguhnya. (4). Rekayasa, Seorang perekayasa/engineering design membutuhkan AR untuk menampilkan hasil desain mereka secara nyata kepada klien. Dengan teknologi ini, klien akan tahu spesifikasi yang lebih detail tentang desain mereka. Bidang (5). Robotik, seorang operator robot menggunakan pengendali pencitraan visual dalam mengendalikan robot. (6). Periklanan, teknologi AR digunakan dalam mempromosikan produk. Bagaimana dengan bidang pendidikan atau pembelajaran?

Gambar 6. https://i1.wp.com/augmentedrealityindonesia.com/wp-content/uploads/2019/03/AR.jpg

Pemanfaatan Augmented Reality pada proses pembelajaran merupakan upaya yang dilakukan untuk mengkorelasikan pembelajaran dengan teknologi yang berkembang abad 21. Salah satu contoh pemanfaatan teknologi Augmented Reality dalam pembelajaran adalah AR untuk mempelajari anatomi tubuh, pengetahuan tentang bumi dan antariksa, kehidupan di bawah laut, dan seterusnya. Melalui aplikasi berbasis AR, siswa dapat mempelajari organ tubuh manusia, misalnya bagian tengkorak manusia dalam bentuk 3 dimensi secara virtual dan berinteraksi dengan objek virtual tersebut. Dengan menggunakan AR seorang siswa dapat mempelajari secara visual dan interaktif tentang bumi dan antariksa serta berbagai kehidupan di bawah laut.

Virtual Reality (VR)

Gambar 7. https://assets-2.kompasiana.com/items/album/2019/01/26/

Virtual reality (VR) atau realitas maya adalah teknologi yang membuat pengguna dapat berinteraksi dengan suatu lingkungan yang disimulasikan oleh komputer (computer-simulated environment), suatu lingkungan sebenarnya yang ditiru atau benar-benar suatu lingkungan yang hanya ada dalam imaginasi. Lingkungan realitas maya terkini umumnya menyajikan pengalaman visual, yang ditampilkan pada sebuah layar komputer atau melalui sebuah penampil stereokopik, tetapi beberapa simulasi mengikutsertakan tambahan informasi hasil pengindraan, seperti suara melalui speaker atau headphone.

Beberapa sistem haptic canggih sekarang meliputi informasi sentuh, biasanya dikenal sebagai umpan balik kekuatan pada aplikasi berjudi dan medis. Para pemakai dapat saling berhubungan dengan suatu lingkungan sebetulnya atau sebuah artifak maya baik melalui penggunaan alat masukan baku seperti a papan ketik dan tetikus, atau melalui alat multimodal seperti a sarung tangan terkabel, Polhemus boom arm, dan ban jalan segala arah. Lingkungan yang ditirukan dapat menjadi mirip dengan dunia nyata, sebagai contoh, simulasi untuk pilot atau pelatihan pertempuran, atau dapat sangat berbeda dengan kenyataan, seperti di VR game. Dalam praktik, sekarang ini sangat sukar untuk menciptakan pengalaman Realitas maya dengan kejernihan tinggi, karena keterbatasan teknis atas daya proses, resolusi citra dan lebar pita komunikasi. Bagaimanapun, pembatasan itu diharapkan untuk secepatnya diatasai dengan berkembangnya pengolah, pencitraan dan teknologi komunikasi data yang menjadi lebih hemat biaya dan lebih kuat dari waktu ke waktu.

Morton Heilig menulis pada 1950-an tentang "Teater Pengalaman" yang dapat meliputi semua indra dengan suatu cara efektif, sehingga menarik penonton ke dalam kegiatan di layar. Ia membangun suatu prototipa dari visi nya yang di namakan Sensorama pada 1962, bersama dengan lima film pendek untuk dipertunjukkan di dalamnya sembari melibatkan berbagai indra (penglihatan, pendengaran, penciuman, dan sentuhan). Mendahului komputasi digital, Sensorama adalah sebuah alat mekanis, yang dilaporkan masih berfungsi hingga hari ini. Pada 1968, Ivan Sutherland, dengan bantuan dari siswanya Bob Sproull, menciptakan apa yang secara luas dianggap sebagai pendahulu Realitas maya dan sistem Diplay Terjulang di Kepala reality augmented (Head-mounted Augmented Reality). Alat itu primitif baik dalam kaitan dengannya alat penghubung pemakai dan realisme, dan HMD untuk dikenakan oleh pemakai sangatlah berat sehingga harus digantungkan dari, dan grafiknya yang berisikan lingkungan maya adalah sebuah wireframe sederhana. Penampilan alat yang hebat mengilhami nama nya, Pedang Damocles. Juga terkemuka di antara hypermediadan sistem Realitas maya yang lebih awal adalah Peta Bioskop Aspen, Yang telah diciptakan pada MIT pada 1977. Program adalah suatu simulasi kasar tentang kota Aspen di Colorado. Di sana para pemakai bisa mengembara dalam salah satu dari tiga gaya: musim panas, musim dingin, dan poligon. Dua hal pertama itu telah didasarkan pada foto & mdash; para peneliti benar-benar memotret tiap-tiap pergerakan yang mungkin melalui panggangan jalan kota besar dalam musim kedua-duanya & mdash; dan yang ketiga adalah suatu model dasar 3D kota besar [itu]. Di penghujung 1980s istilah "Realitas maya" telah dipopulerkan oleh Jaron Lanier, salah satu pelopor modern dari bidang tersebut. Lanier yang telah mendirikan perusahaan VPL Riset (dari "pada 1985, yang mengembangkan dan membangun sistem "kacamata hitam dan sarung tangan" yang terkenal di dasawrsa itu.

Pengalaman belajar ketika menggunakan VR membantu anak lebih mengingat apa yang mereka lihat daripada teknik menghafal. Contoh, dengan menggunakan headset VR bentuk hewan-hewan seperti ular dan kura-kura terlihat lebih nyata karena bisa dilihat dari berbagai angle.

Teknologi virtual reality perlahan diperkenalkan ke segala bidang termasuk edukasi, menyusul saudaranya, augmented reality. Bagi institusi pendidikan di seluruh dunia, VR akan bisa dipergunakan sebagai gear simulasi bedah di sekolah kedokteran atau simulasi menyetir kendaraan.

Demikin, nanti dilanjutkan ke bagian dua😊

Video Cara membuat chart gauge menggunakan google chart pada IoT kontrol suhu (firebase data)