MULTIMEDIA PEMBELAJARAN DALAM ERA REVOLUSI INDUSTRI 4.0

Sejarah revolusi industri dimulai dari industri 1.0, 2.0, 3.0, hingga industri 4.0. Fase industri merupakan real change dari perubahan yang ada. Industri 1.0 ditandai dengan mekanisasi produksi untuk menunjang efektifitas dan efisiensi aktivitas manusia, industri 2.0 dicirikan oleh produksi massal dan standarisasi mutu, industri 3.0 ditandai dengan penyesuaian massal dan fleksibilitas manufaktur berbasis otomasi dan robot. Industri 4.0 selanjutnya hadir menggantikan industri 3.0 yang ditandai dengan cyber fisik dan kolaborasi manufaktur (Hermann et al, 2015; Irianto, 2017). Istilah industri 4.0 berasal dari sebuah proyek yang diprakarsai oleh pemerintah Jerman untuk mempromosikan komputerisasi manufaktur.

peranan pendidikan tinggi dalam era revolusi industri 4.0.“Ini adalah arus revolusi yang menggabungkan teknologi fisik, digital dan biologis yang berdampak pada semua disiplin ilmu

Lee et al (2013) menjelaskan, industri 4.0 ditandai dengan peningkatan digitalisasi manufaktur yang didorong oleh empat faktor: 1) peningkatan volume data, kekuatan komputasi, dan konektivitas; 2) munculnya analisis, kemampuan, dan kecerdasan bisnis; 3) terjadinya bentuk interaksi baru antara manusia dengan mesin; dan 4) perbaikan instruksi transfer digital ke dunia fisik, seperti robotika dan 3D printing.

Hermann et al (2016) menambahkan, ada empat desain prinsip industri 4.0. Pertama, interkoneksi (sambungan) yaitu kemampuan mesin, perangkat, sensor, dan orang untuk terhubung dan berkomunikasi satu sama lain melalui Internet of Things (IoT) atau Internet of People (IoP). Prinsip ini membutuhkan kolaborasi, keamanan, dan standar. Kedua, transparansi informasi merupakan kemampuan sistem informasi untuk menciptakan salinan virtual dunia fisik dengan memperkaya model digital dengan data sensor termasuk analisis data dan penyediaan informasi. Ketiga, bantuan teknis yang meliputi; (a) kemampuan sistem bantuan untuk mendukung manusia dengan menggabungkan dan mengevaluasi informasi secara sadar untuk membuat keputusan yang tepat dan memecahkan masalah mendesak dalam waktu singkat; (b) kemampuan sistem untuk mendukung manusia dengan melakukan berbagai tugas yang tidak menyenangkan, terlalu melelahkan, atau tidak aman; (c) meliputi bantuan visual dan fisik. Keempat, keputusan terdesentralisasi yang merupakan kemampuan sistem fisik maya untuk membuat keputusan sendiri dan menjalankan tugas seefektif mungkin.

Industri 4.0 sebagai fase revolusi teknologi mengubah cara beraktifitas manusia dalam skala, ruang lingkup, kompleksitas, dan transformasi dari pengalaman hidup sebelumnya. Manusia bahkan akan hidup dalam ketidakpastian (uncertainty) global, oleh karena itu manusia harus memiliki kemampuan untuk memprediksi masa depan yang berubah sangat cepat. Tiap negara harus merespon perubahan tersebut secara terintegrasi dan komprehensif. Respon tersebut dengan melibatkan seluruh pemangku kepentingan politik global, mulai dari sektor publik, swasta, akademisi, hingga masyarakat sipil sehingga tantangan industri 4.0 dapat dikelola menjadi peluang. Wolter mengidentifikasi tantangan industri 4.0 sebagai berikut;

1.      masalah keamanan teknologi informasi

2.      keandalan dan stabilitas mesin produksi

3.      kurangnya keterampilan yang memadai

4.      keengganan untuk berubah oleh para pemangku kepentingan

5.      hilangnya banyak pekerjaan karena berubah menjadi otomatisasi

Industri 4.0 banyak membawa perubahan dalam kehidupan manusia. Industri 4.0 secara fundamental telah mengubah cara beraktivitas manusia dan memberikan pengaruh yang besar terhadap dunia kerja. Pengaruh positif industri 4.0 berupa efektifitas dan efisiensi sumber daya dan biaya produksi meskipun berdampak pada pengurangan lapangan pekerjaan. Industri 4.0 membutuhkan tenaga kerja yang memiliki keterampilan dalam literasi digital, literasi teknologi, dan literasi manusia. Pendidikan kejuruan harus mampu membekali lulusan dengan ketiga literasi tersebut melalui revitalisasi chronosystem yang meliputi sistem pembelajaran, satuan pendidikan, peserta didik, dan pendidik dan tenaga kependidikan.

Revolusi Industri dari Waktu ke Waktu

Revolusi industry generasi pertama ditandai dengan kemunculan berbagai mesin yang menggantikan tenaga manusia dan hewan. Salah satunya adalah kemunculan mesin uap pada abad awal ke-18. Revolusi generasi pertama ini tercatat dalam sejarah mampu menaikkan perekonomian dunia secara drastis.  Selama dua abad setelah Revolusi Industri, terjadi peningkatan rata-rata pendapatan perkapita negara-negara di dunia menjadi enam kali lipat (Robert E Lucas: 2002).

Pada revolusi industri generasi kedua ditandai dengan kemunculan pembangkit tenaga listrik dan motor pembakaran dalam (combustion chamber). Penemuan ini berimbas pada  kemunculan pesawat telepon, mobil, pesawat terbang, dan lain-lain yang mengubah wajah dunia secara signifikan.

Kemudian, revolusi industri generasi ketiga ditandai dengan kemunculan teknologi digital dan internet, sehingga informasi dan transformasi kebudayaan semakin cepat.

Selanjutnya, pada revolusi industri generasi keempat, ditandai dengan disruptif teknologi (disruptive technology) yang hadir begitu cepat dan mengancam keberadaan perusahaan-perusahaan incumbent. Sejarah telah mencatat bahwa revolusi industry keempat ini telah banyak menelan korban dengan matinya perusahaan-perusahaan raksasa. Revolusi industri generasi keempat ini ditandai dengan kemunculan robot pintar, superkomputer, kendaraan tanpa pengemudi, editing genetik dan perkembangan neuroteknologi yang memungkinkan manusia untuk lebih mengoptimalkan fungsi otaknya. Kondisi tersebut disampaikan oleh Klaus Schwab, Founder dan Executive Chairman of the World Economic Forum dalam bukunya The Fourth Industrial Revolution.

Pada era ini, ukuran perusahaan tidak menjadi jaminan, namun kelincahan perusahaan menjadi kunci keberhasilan meraih prestasi dengan cepat. Kita bisa menyaksikan Uber atau Grab yang mengancam pemain-pemain besar pada industri transportasi di seluruh dunia. Di level local, kita juga bisa menyaksikan Gojek, GoCar telah menggeser jasa transportasi tradisional yang selama ini menjadi pemain utama. Selain transportasi, kita juga bisa menyaksikan Airbnb yang menggeser pemain-pemain utama di industri jasa pariwisata. Ini membuktikan bahwa di era revolusi industry generasi keempat ini, yang cepat memangsa yang lambat, bukan lagi yang besar memangsa yang kecil.

Tindakan Antisipatif

Perubahan yang begitu cepat menghendaki adanya antisipasi dalam semua lini kehidupan. Kecepatan teknologi akan menggilas siapa saja yang lamban dan terlambat. Oleh karena itu perlu disiapkan sebuah generasi yang mampu untuk berfikir inovatif, berkompetensi dalam bidang keilmuan masing-masing, optimum dalam menjalani kehidupan, dan mampu terus menerus belajar. Dalam adopsi teknologi baru kedalam Revolusi Industri 4.0 dituntut kemampuan sumber daya manusia  untuk melakukan berbagai terobosan, meningkatkan kemampuan untuk menggunakan informasi dari internet dengan optimum, memperluas akses dan meningkat proteksi cyber security.

Langkah strategis yang dilakukan oleh Menristekdikti, M Nasir adalah mengundang Perguruan Tinggi terbaik di dunia untuk bekerja sama dalam meningkatkan mutu Institusi Pendidikan Tinggi di Indonesia, mempersiapkan oritentasi dan literasi baru dalam bidang pendidikan tinggi, terutama yang sangat terkait dengan persiapan sumber daya manusia. Menurutnya, literasi lama yang mengandalkan baca, tulis dan matematika harus diperkuat dengan mempersiapkan literasi baru dalam bidang pendidikan tinggi. Literasi baru tersebut adalah ‘Data Literation’, ‘Technology Literation’ dan ‘Human Literation’.

Literasi Data adalah kemampuan untuk membaca, menganalisa dan menggunakan informasi dari Big Data dalam dunia digital. Literasi Teknologi adalah kemampuan untuk memahami sistem mekanik dan teknologi dalam dunia kerja, seperti  coding, artifical intellence (AI), dan prinsip-prinsip teknik rekayasa. Sedangkan Literasi Sumber Daya Manusia adalah penguasaan dalam bidang Kemanusiaan, Komunikasi dan Desain oleh semua lulusan Sarjana di Indonesia.

Capaian literasi tersebut tentunya dipengaruhi oleh kualitas pembelajaran dan kualitas dari Dosen maupun Tenaga Pendidik lainnya. Mereka harus menguasai skills dalam kepemimpinan dan kerjasama, kemampuan beradaptasi dengan teknologi baru dan tantangan global, serta mempunyai kemampuan entrepreneurship.

Di Indonesia, perkembangan Revolusi Industri 4.0 telah ditunjukkan dengan berkembangnya sistem online perusahaan-perusahaan dalam memasarkan produk-produknya. Untuk itu, tenaga kerja harus menguasai teknologi digital. Inilah yang menjadi alasan bahwa perlu dimulai reorientasi program pendidikan tinggi, sehingga dapat menghasilkan sarjana yang berkualitas, yaitu competency-based education (pendidikan berbasis kompetensi), the internet of things (penggunaan internet dalam sistem pengajaran), dan virtual/augmented reality (pengembangan sistem pendidikan berbasis virtual, serta artificial intelligence (pengembangan platform pendidikan online, sehingga mahasiswa dapat memperoleh ilmu pengetahuan dan teknologi yang dibutuhkan melalui online). Inilah alasan Menristekdikti Nasir menyambut baik institusi pendidikan tinggi asing yang hendak bekerja sama dalam pembangunan cyber universities di Indonesia, serta mengembangkan sistem pengajaran jarak jauh (online learning system).

PERMASALAHAN:

1.      pada revolusi industri 4.0 mengakibatkan hilangnya banyak pekerjaan karena berubah menjadi otomatisasi atau penggantian tenaga manusia dengan tenaga mesin . untuk itu bagaimana menanggulangi masalah yang diakibatkan oleh Industry 4.0 ini?

2.      Apa saja kelebihan dan kekurangan revolusi industri 4.0?

3.      Bagaimana kita mempersiapkan diri untuk menghadapi era revolusi industri 4.0 ini?

Presentasi e-learning dalam Pembelajaran Kimia

Persentasi E-Learning Pembelajaran Kimia Hasil Pengembangan

Pada pembelajaran kali ini kita akan membahasan pembelajaran kimia tentang hukum faraday menggunakan e-learning. E-learning adalah suatu sistem atau konsep pendidikan yang memanfaatkan teknologi informasi dalam proses belajar mengajar.

Karakteristik E-learning menurut Nursalam (2008:135) adalah:

1. Memanfaatkan jasa teknologi elektronik.
2. Memanfaatkan keunggulan komputer (digital media dan komputer networks)
3. Menggunakan bahan ajar yang bersifat mandiri (self learning materials) kemudian disimpan di komputer, sehingga dapat diakses oleh doesen dan mahasiswa kapan saja dan dimana saja.
4. Memanfaatkan jadwal pembelajaran, kurikulum, hasil kemajuan belajar, dan hal-hal yang berkaitan dengan administrasi pendidikan dapat dilihat setiap saat di komputer.

Manfaat E-learning menurut Pranoto, dkk (2009:309) adalah:

1. Penggunaan E-learning untuk menunjang pelaksanaan  proses belajar dapat meningkatkan daya serap mahasiswa atas materi yang diajarkan.
2. Meningkatkan partisipasi aktif dari mahasiswa.
3. Meningkatkan partisipasi aktif dari mahasiswa.
4. Meningkatkan kemampuan belajar mandiri mahasiswa.
5. Meningkatkan kualitas materi pendidik dan pelatihan.
6. Meningkatkan kemampuan menampilkan informasi dengan perangkat teknologi informasi, dimana dengan perangkat biasa sulit dilakukan.

Kelebihan E-learning

Kelebihan E-learning  ialah memberikan fleksibilitas, interaktivitas, kecepatan, visualisasi melalui berbagai kelebihan dari masing-masing media (Sujana, 2005 : 253 ). Menurut L. Tjokro (2009:187), E-learning memiliki banyak kelebihan yaitu :

1. Lebih mudah diserap, artinya menggunakan fasilitas multimedia berupa gambar, teks, animasi, suara, video. 
2. Jauh lebih efektif dalam biaya, artinya tidak perlu instruktur, tidak perlu minimum audiensi, bisa dimana saja, bisa kapan saja, murah untuk diperbanyak.
3. Jauh lebih ringkas, artinya tidak banyak formalitas kelas, langsung pada pokok bahasan, mata pelajaran sesuai kebutuhan.
4. Tersedia 24 jam/hari – 7 hari/minggu, artinya penguaasaan materi tergantung pada semangat dan daya serap siswa, bisa dimonitor, bisa diuji dengan e-test.

Kekurangan E-learning

Kekurangan E-learning menurut L. Gavrilova (2006:354) adalah pembelajaran dengan model E-learning membutuhkan peralatan tambahan yang lebih (seperti komputer, monitor, keyboard, dsb). Kekurangan E-learning yang diuraikan oleh Nursalam (2008:140) sebagai berikut :

1. Kurangnya interaksi antara pengajar dan pelajar atau bahkan antar pelajar itu sendiri.
2. Kecenderungan mengabaikan aspek akademik atau aspek sosial dan sebaliknya membuat tumbuhnya aspek bisnis/komersial.
3. Proses belajar mengajar cenderung ke arah pelatihan daripada pendidikan. 
4. Berubahnya peran pengajar dari yang semula menguasai teknik pembelajaran konvensional, kini juga dituntut mengetahui teknik pembelajaran yang menggunakan ICT (information, communication, dan technology).
5.  dengan masalah tersedianya listrik, telepon, ataupun komputer).
6. Kurangnya sumber daya manusia yang menguasai internet.
7. Kurangnya penguasaan bahasa komputer.
8. Akses pada komputer yang memadai dapat menjadi masalah tersendiri bagi peserta didik. 
9. Peserta didik bisa frustasi jika mereka tidak bisa mengakses grafik, gambar, dan video karena peralatan yang tidak memadai.
10. Tersedianya infrastruktur yang bisa dipenuhi.
11. Informasi dapat bervariasi dalam kualitas dan akurasi sehingga penduan dan fitur pertanyaan diperlukan.
12. Peserta didik dapat merasa terisolasi.

Penjelasan saya mengenai hukum faraday:

1.      Hukum Faraday 1

Bunyi hukum faraday 1 “Massa zat yang dihasilkan pada suatu elektrode selama proses elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang digunakan”

Rumus:

G = Me x   .................. (4)

Keterangan :

G = mass a zat terendapkan (gr)

I = kuat arus (ampere)

t = waktu (sekon)

Me= massa ekuivalen

n = muatan ion L (biloks)

Contoh soal :

1.    Elektrolisis larutan AgNO₃ menggunakan elektrode platina, dengan kuat arus 5 ampere selama 20 menit. Hitung massa perak yang mengendap pada katode!

Diketahui : 

I = 5 ampere

t = 20 menit = 1.200 detik

Me untuk perak = Ar / n = 107,9 / 1 = 107,9

Ditanya : G ...?

Jawab:

G = 

G = 

G = 6,71 gram

Jadi, perak yang mengendap pada katode adalah 6,71 gram.

Contoh Soal Hukum Faraday 1 (2) :

Diberikan reaksi sebagai berikut.

Zn²⁺(aq) + 2 e¯ → Zn(s)

Jika arus sebesar 10 ampere mengalir ke katode selama 10 menit, berapa banyak Zn yang terbentuk? (Ar Zn = 65)

Diketahui : 

I = 10 A

t = 10 menit = 600 sekon

Ar Zn = 65

Me = 65/2 = 32,5

Ditanya : G_Zn ... ?

Pembahasan :

G = 

G = 

G = 2,02 gram

Jadi, perak yang mengendap 2,02 gram.

2.      Hukum Faraday 2

Massa zat yang dihasilkan pada elektrode berbanding lurus dengan massa ekivalen zat. Di dalam hukum Faraday 2 dinyatakan bahwa “massa yang dihasilkan pada elektrode berbanding lurus dengan massa ekivalen zat”

massa zat ≈ massa ekivalen zat

 w ≈ ME

Massa ekivalen zat adalah massa atom relatif (Ar) dibagi dengan perubahan bilangan oksidasinya atau muatan ionnya.

ME = Ar/biloks atau muatan ion        

  

Atau

m1 : m2 = e1 : e2

m1 : m2 =  :

Keterangan:

M =  massa zat dalam gram

e   =  massa ekivalen zat

Ar  = massa molekul relatif

n   =  muatan ion positif zat/kation

1.    Jika pada rangkaian di atas terbenttuk endapan Cu sebesar 5 gram, berapakah massa Ag yang mengendap pada elekrode? (Cu = 63,5; Ag = 108)

Jawab:

Untuk menghitung massa Ag, wAg, gunakan rumus:

  dimana ME =

Diketahui massa Cu, wCu = 5 gram

Hitung MECu dan MEAg dengan menulis reaksi reduksi Cu dan Ag.

Cu²⁺ + 2 e^- → Cu (s)

Ag⁺ +  e^- → Ag (s)     

Diperoleh ;  

           

Hubungan hukum faraday dengan elektrolisis

1. Reaksi pada Katode

1.    ion-ion logam alkalai (gol 1 A), alkali tanah (gol 2 A), Al dan Mn tidak di reduksi, yang di reduksi adalah air (H₂O)

 2 H₂O_(l) + 2 e^– ——> H_2(g) + 2 OH^–_(aq) 

2. Ion –ion logam selain yang no. 1 direduksi menjadi logam

Contoh:

•      AgBr → Ag⁺ + Br^-

Ag⁺ + e^- = Ag

•      CuSo₄ → Cu²⁺+ SO₄^2-

Cu²⁺  +  2 e^-  →  Cu

3. Ion H⁺  dari asam direduksi menjadi H₂

2H⁺  +  2 e^-  →  H₂

B. Reaksi pada Anode

1. Jika anion memiliki O yang di oksidasi adalah air dengan reaksi

2H2O(aq)     → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-

2. Jika anion tidak memiliki oksigen (O) (Cl^- , Br^- , I^- , F^- ) dioksidasi menjadi halogen

Comtoh: 2Cl → Cl₂ + 2 e^- 

3. Jika kationnya OH^- dari larutan basa dioksidasi menjadi

4OH^-  → 2 H₂O + O₂ + 4 e^- 

Elektrolisis terbagi 2:

1. Elektrolisis larutan

•      Elektrolisis larutan dengan elektrode inert (C, Pt, Au)

Berlaku aturan pada katode dan anode di atas

•      Elektrolisis larutan dengan elektrode tak inert (Ag, Cu, Fe, Ni)

Katode: sama seperti larutan elektode inert

Anode: yang dioksidasi elektrodenya

2. Elektrolisis lelehan/leburan/cairan

Katoda: reduksi kationnya

Anoda :  oksidasi anionnya

Contoh soal:

1.     Jika arus listrik 1 A dialirkan ke dalam 100 ml larutan perak nitrat AgNO3 melalui elektroda Pt selama 1930 detik maka hitunglah Ph nya!
elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda Pt

                   

Katoda (+)   : Ag⁺(aq) + e^-    → Ag(s)                                                                   

Anoda(-)  : 2H2O(aq)   → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-                        
                                   

reaksi pada anoda terlihat dihasilkan ion  H⁺ maka larutan tersebut bersifat asam. mula2 kita cari dahulu muatan yang lewat dalam larutan :

 

karena F = mol elektron maka mol e^-  = 0,02 mol

2H2O(aq)     → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-

                      0,02 mol         0,02 mol

konsentrasi H dalam larutan :

⁺=  = 0,2 M

pH nya :  1 - log 2 .

1.     Jika arus listrik 1 A dialirkan ke dalam 100 ml larutan perak nitrat AgNO3 melalui elektroda Pt selama 1930 detik maka hitunglah Ph nya!

elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda Pt

                   

Katoda (+)   : Ag⁺(aq) + e^-    → Ag(s)                                                                   

Anoda(-)  : 2H2O(aq)   → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-                        
                                   

reaksi pada anoda terlihat dihasilkan ion  H⁺ maka larutan tersebut bersifat asam. mula2 kita cari dahulu muatan yang lewat dalam larutan :

 

karena F = mol elektron maka mol e^-  = 0,02 mol

2H2O(aq)     → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-

                      0,02 mol         0,02 mol

konsentrasi H dalam larutan :

⁺=  = 0,2 M

pH nya :  1 - log 2 .

dapat juga dilihat di link youtube : https://youtu.be/ya2mJvv1dGQ

Permasalahan:

1    1. Apakah dalam E-Learning guru masih berperan aktif dalam pembelajaran?

      2.   Kadang kita tidak tau kapan ada tugas yang diposting oleh dosen karena tidak ada pemberitahuan.       Kita tidak mungkin online terus-terusan. Bagaimana kira-kira cara mengatasi masalah ini?

3   3.   Kira-kira apabila metode ini diterapkan di perguruan tinggi indonesia, apakah penerapannya                 berjalan efektif dan baik?