Peran Teknologi Disruptif dalam Pendidikan Tinggi Kimia Masa Depan

Abstrak: Pandemi tampaknya memaksa dunia pendidikan untuk mempercepat transformasi pendidikan dengan memanfaatkan teknologi disruptif. Sebelum pandemipun, teknologi disruptif telah menginterupsi kebijakan, praktek dan asumsi dalam dunia pendidikan kita. Alat disruptif telah memaksa pemikiran baru dan pendekatan baru untuk menjamin pembelajaran siswa dalam pendidikan. Teknologi memungkinkan pembelajaran daring, yang memiliki potensi sebagai inovasi disruptif dalam pendidikan. Dalam pendidikan kimia, teknologi apa yang benar-benar disruptif dan bagaimana pengaruhnya terhadap pendidikan kimia masa depan?

PENDAHULUAN

Beberapa tahun terakhir dunia pendidikan tinggi di Indonesia mengalami tekanan dari berbagai pihak untuk melakukan perubahan. Di satu sisi pendidikan tinggi diharapkan menyiapkan lulusannya agar mampu bersaing menghadapi perubahan global yang sangat cepat di era disruptif ini. Di sisi lain pemerintah mengurangi anggaran pendidikan untuk perguruan tinggi, terutama yang menyangkut pengembangan sarana dan prasarana. Bahkan bisa dikatakan anggaran untuk keperluan itu sudah tidak ada lagi. Sebagai akibatnya perguruan tinggi berusaha mencari dana tambahan secara mandiri untuk menutupi kebutuhan itu, yang salah satu caranya adalah dengan menaikkan uang kuliah tunggal (UKT). Kenaikan UKT ini sangat mencemaskan mahasiswa, terutama dari keluarga kurang mampu. Untuk biaya hidup sehari-hari saja sudah pas-pasan, apalagi ditambah dengan biaya UKT yang mahal. Tentu saja ini akan berdampak pada kemampuan mereka untuk bertahan agar terus melanjutkan studinya. Ini tentu bertolak belakang dengan keinginan Pemerintah yang berusaha untuk meningkatkan pemerataan akses pendidikan tinggi dengan menaikkan target angka partisipasi kasar (APK) pendidikan tinggi menjadi 45% pada tahun 2024. Padahal, saat ini APK pendidikan tinggi baru mencapai 23%.

Kimia adalah pada pusat segala sesuatu yang dapat dibau, dilihat, disentuh dan dirasakan. Ilmu kimia ada di belakang perkembangan teknologi modern saat ini, mulai dari teknologi kesehatan, lingkungan sampai untuk kehidupan sehari-hari. Di era industri 4.0, Indonesia membutuhkan profesional ilmuwan dan insinyur. Untuk mempersenjatai mahasiswa sekarang dengan kemampuan untuk mengisi pekerjaan besok, pendidikan sains dan matematika harus diperbaiki pada jenjang pendidikan dasar, sarjana dan pascasarjana. Pemerintah saat ini membuat kebijakan memoratorium pendirian program studi dan hanya mengizinkan pembukaan program studi baru dalam rumpun ilmu sains, teknologi, teknik dan matematika. Oleh sebab itu, murid yang berbakat harus didorong untuk masuk bidang ini. Pendidikan tinggi harus mendukung upaya untuk memungkinkan pendidikan sains sepanjang hayat, kuat, berbasis permintaan bagi setiap orang melalui jalur formal dan informal. Untuk itu, kualitas mengajar harus diperkuat melalui kemitraan pendidik mulai dari tingkat SD sampai perguruan tinggi. Dalam ranah inilah kimia dan pendidikan kimia berpeluang besar melakukan sinergi untuk menghadapi tantangan masa depan yang jauh lebih kompleks dalam era globalisasi dan perdagangan bebas.

Selain ketiga tekanan di atas, berkurangnya anggaran, kenaikan UKT dan peningkatan APK, perguruan tinggi juga dituntut untuk lebih efisien, lebih produktif dan lebih banyak melakukan pembelajaran. Pemicu utama yang menuntut pendidikan tinggi berubah adalah munculnya teknologi yang telah berhasil mendisruptif berbagai bidang. Beberapa contoh teknologi disruptif antara lain: kecerdasan tiruan, internet of things (IoT), 3D printing, virtual reality, dan lain-lain. Meskipun kita sebagai dosen sadar dan tidak ragu bahwa pendidikan tinggi harus berubah, mungkin sebagian besar dari kita kurang jelas tentang bagaimananya.

Banyak yang beranggapan bahwa hanya dengan menambah komputer dan jaringan internet pendidikan tinggi telah bertransformasi menjadi pendidikan tinggi baru. Perubahan tidak bisa dilakukan seperti sulap. Sebuah komputer yang disisipkan antara dosen dan mahasiswa memaksa dosen berpikir sesuatu yang baru tentang apa tujuan kuliah yang hendak dicapai daripada melanjutkan dengan cara yang ada dalam merancang dan memberi kuliah. Permasalahan ini belum selesai muncul pandemi Covid-19 yang memaksa sekolah tutup dan pembelajaran dilakukan secara daring. Jadi tampaknya pandemi memaksa dunia pendidikan, siap atau tidak, mempercepat transformasi pendidikan untuk memanfaatkan teknologi disruptif. Ini membuat pola pikir kita yang biasa berhenti sejenak dan mendorong untuk melakukan refleksi. Mungkin ini akan memunculkan pemahaman baru tentang bagaimana pembelajaran berjalan dan kuliah apa yang dapat muncul.

TEKNOLOGI DISRUPTIF DAN PEMBELAJARAN DARING

Teknologi disruptif adalah inovasi yang secara signifikan mengubah cara pelanggan, industri atau bisnis beroperasi. Teknologi disruptif menyingkirkan jauh-jauh sistem atau kebiasaan yang digantikan karena teknologi baru mempunyai atribut yang dikenal lebih unggul. Ide teknologi disruptif pertama kali dipopulerkan oleh Clayton Christensen dalam The Innovator’s Dilemma, yang diterbitkan pada tahun 1997. Contoh teknologi disruptif terkini meliputi e-commerce, situs berita daring, ride-sharing apps dan sistem GPS. Sejak itu kata ini menjadi jargon dalam bisnis perintisan yang mencari untuk menciptakan produk yang mempunyai daya tarik masal. Teknologi disruptif sulit disiapkan karena mereka dapat muncul secara tiba-tiba.

Tidak dapat dipungkiri teknologi disruptif akhir-akhir ini mulai melanda sektor pendidikan tinggi. Internet of Things (IoT), augmented reality dan kemajuan dalam pembelajaran daring telah mengubah cara perguruan tinggi menggapai calon mahasiswa, mengikutsertakan mahasiswanya dan memberikan kepada mereka sumber daya yang mereka butuhkan. Perguruan tinggi di Indonesia sangat terlambat untuk mengadaptasi teknologi ini. Ada pro dan kontra dalam menyikapi untuk memadukan teknologi baru ini dalam sistem pendidikannya. Tampaknya unsur luar seperti adanya pandemi COVID-19 yang memaksa perguruan tinggi berusaha menerapkan teknologi disruptif di atas meskipun dengan tertatih-tatih karena tanpa ada persiapan terlebih dahulu.

Dari tiga teknologi disruptif di atas, tampaknya yang paling memengaruhi pendidikan tinggi sekarang adalah pembelajaran daring dan yang mungkin akan menjadi relevan dalam waktu dekat adalah IoT dan augmented reality (Leigh & Goldrick, 2017). IoT telah membuka seluruh kemungkinan dunia baru dalam pendidikan tinggi. IoT memudahkan mahasiswa belajar kapan, bagaimana dan dimana mereka ingin, sedangkan dosen mendukung untuk menciptakan lingkungan pembelajaran yang lebih fleksibel dan terhubung. Potensi yang IoT tawarkan tampaknya hanya dibatasi oleh kreativitas orang yang mengimplementasikannya.

Teknologi virtual/augmented reality telah mulai membawa pendidikan tinggi ke dalam dunia dengan apa yang digunakan pada yang dipandang sebagai fiksi ilmiah. Dengan akses ke augmented reality, mahasiswa dapat membenamkan dirinya sendiri dalam situasi pembelajaran hidup nyata yang tanpa itu terlalu berbahaya atau tidak mungkin dialami. Sebagai contoh, mahasiswa kedokteran dapat melakukan prosedur kompleks dalam virtual reality tanpa membuat dirinya sendiri atau pasien virtual-nya mengalami resiko. Mahasiswa sejarah dapat mengambil wisata virtual kota kuno yang sedang mereka pelajari. Akan tetapi, teknologi ini membutuhkan perencanaan dan investasi yang mahal untuk mendukungnya. Jika teknologi ini menjadi lebih efisien dan lebih murah, teknologi ini mungkin dengan segera menjadi aspek pendidikan tinggi yang diharapkan.

Pembelajaran daring telah banyak diterapkan dalam pendidikan tinggi. Dengan pembelajaran daring, perguruan tinggi mampu meraih mahasiswa yang sebelumnya tidak bisa dijangkau. Sebagai contoh, mahasiswa non-tradisional, mis.: orang tua dan karyawan, yang seringkali tidak memiliki akses ke pendidikan tinggi karena isu jadwal, dengan kemajuan teknologi pembelajaran daring sekarang mereka punya. Salah satu contoh teknologi yang berhasil merevolusi tatanan pendidikan tinggi adalah Massive Open Online Courses (MOOC) (Heckel dkk., 2016; Setyawan, 2020).

Meskipun pembelajaran daring telah menunjukkan keberhasilannya, banyak orang yang masih percaya bahwa pembelajaran daring kurang dalam mewujudkan interaksi antar orang. Mungkin banyak yang belum terbiasa dengan inovasi dalam strategi pedagogi dan teknologi yang membantu membuat lebih berperan aktif. Sebagai contoh, dosen dapat mengajar dari rumah dan berbicara secara langsung kepada mahasiswanya dengan teknologi komunikasi video. Mahasiswa juga bisa bekerja bersama-sama lebih dekat, sebagaimana mereka dalam kelas tradisional. Selain itu, dosen bisa mengundang dosen dari bidangnya bergabung dalam diskusi daring untuk berbicara secara langsung kepada mahasiswa. Kemajuan dalam teknologi pembelajaran daring membantu menjadikan perguruan tinggi lebih berdampak dan dapat diakses lebih banyak orang daripada sebelumnya.

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia telah menyediakan layanan pembelajaran daring melalui Sistem Pembelajaran Daring Indonesia (SPADA) dengan alamat https://lmsspada.kemdikbud.go.id/. SPADA dikembangkan dengan tujuan untuk meningkatkan pemerataan akses pendidikan tinggi kepada seluruh kalangan masyarakat. Kapasitas perguruan tinggi di Indonesia untuk menampung mahasiswa sangat terbatas. Itupun, sebagian besar perguruan tinggi berada di pulau Jawa dan masih banyak yang belum memiliki sumber daya pendidikan yang memadai. Mata kuliah terbuka yang tersedia di SPADA tahun 2020 sekitar 220 buah. Suatu jumlah yang sangat sedikit untuk bisa dikatakan sebagai teknologi disruptif. Dengan adanya Pandemi disebutkan bahwa pembelajaran daring meningkat tajam karena hampir semua sekolah yang berbasis tatap muka langsung ditutup dan digantikan dengan daring. Akan tetapi, sulit untuk memperkirakan berapa kuliah yang menggunakan pembelajaran daring ini benar-benar memperbaiki pembelajaran mahasiswa atau meningkatkan mutu kelas di kampus.

Pertanyaan yang mungkin perlu dijawab terkait dengan pembelajaran daring adalah kualitas seperti apa yang membuat pembelajaran daring benar-benar bermanfaat sehingga mendisrupsi pembelajaran tradisional. Pembelajaran daring bukanlah pembelajaran menggunakan komputer yang terhubung internet tetapi bagaimana komputer digunakan. Dosen memberi kuliah, misalnya, apakah memakai podcast atau streaming video, adalah masih satu arah, model instruksi pasif. Tampaknya kualitas penting dalam pembelajaran daring adalah:

• Harus terpusat mahasiswa, dengan pembelajaran diletakkan pertama, dan cukup fleksibel untuk mengakomodasi gaya dan ketertarikan yang berbeda. Ini harus menyediakan dukungan yang diperlukan, tetapi membutuhkan mahasiswa mengerjakan tugasnya.
• Harus dirancang untuk menawarkan opsi, memotivasi mahasiswa, dan menyediakan keterkaitan dengan kehidupan, pekerjaan dan masyarakat mahasiswa.
• Harus memiliki modal kemauan dosen dan mahasiswa untuk bereksperimen dan gagal, untuk memperbaiki, dan untuk menjaga pada permasalahan sampai penyelesaian didapatkan.

MOOC

Definisi MOOC paling tidak merujuk pada kuliah yang diajarkan daring pada internet dan terbuka dalam arti dapat diakses gratis untuk setiap orang. Menurut rancangan pendekatan pembelajarannya, MOOC dapat dikelompokkan menjadi: konektivis dan instruksional. Mahasiswa dalam MOOC konektivis melakukan empat kegiatan utama:

1. Agregat: Mahasiswa diminta untuk mengambil dan memilih bahan kuliah yang kelihatan menarik bagi mereka dan tampak paling sesuai menurut tujuan pembelajaran pribadi mereka dari banyak informasi yang tersebar di Internet.
2. Mencampur ulang: Mahasiswa mencatat informasi yang diakses menggunakan alat apa saja dari daftar offline pada komputernya ke blog online, Twitter, atau yang sejenis itu.
3. Tujuan ulang: Mahasiswa menguraikan pemahamannya sendiri tentang bahan yang mereka kumpulkan (agregat) dan mereka campur ulang dan dengan itu membuat pengetahuan baru berdasarkan pada bahan yang sudah ada.
4. Umpan maju: Mahasiswa membagi pikirannya dan pemahamannya pada bahan di Internet dengan pasangannya materi kuliah dan dunia besar.

MOOC konektivis telah diberikan sejak 2007 dan konsep ini terus dikembangkan sampai sekarang. Dalam konteks MOOC konektivis, atribut open merujuk pada fakta bahwa pembelajar dari tahap pembelajaran yang berbeda dari pemula sampai ahli melebur bersama-sama dalam satu komunitas pembelajaran umum.

MOOC instruksional sering mengikuti rancangan intruksi berpusat guru yang jelas dimana instruktur mengajar dan mahasiswa mendengarkan dan mengerjakan kuis atau tugas. Karena mengajar dalam konteks ini lebih pada komunikasi dari satu ke banyak, forum diskusi menawarkan setiap mahasiswa punya kemungkinan untuk terlibat aktif. Dosen sendiri bisa menjawab sejumlah pertanyaan tertentu sedangkan sebagian besar pertanyaan dijawab oleh sejawat ahli di seluruh dunia.

Dalam konteks MOOC instruksional, atribut massive dengan jelas merujuk kepada jumlah peserta yang sangat besar. Istilah Open merujuk kepada akses terbuka dan gratis dari setiap pembelajar terhadap bahan ajar dan jika tidak hanya tersedia bagi siswa yang membayar saja.

Tabel 1 menunjukkan klasifikasi MOOC yang dikelompokkan kedalam konektivis dan instruksional menurut gagasan atributnya yang meliputi: massive (rentang jumlah pendengar), open (pembelajar yang disasar), dan online (bentuk penyebaran).

Tabel 1. Klasifikasi MOOC.

	MOOC konektivis	MOOC instruksional
M(assive)	terbuka bagi pembelajar dari tahap pembelajaran berbeda dari pemula sampai ahli, tidak ada kumpulan tetap bahan pembelajaran (dikumpulkan oleh murid sendiri), tanpa luaran didefinisikan didepan, tidak ada akreditasi formal.	Kelas didefinisikan didepan untuk tahap keahlian berbeda dengan bahan ajar terkait, luaran pembelajaran didefinisikan didepan, akreditasi formal mungkin.
O(pen)	Pendaftaran terbuka, bahan kuliah gratis, dapat diakses dan dibagikan	Pendaftaran terbuka, bahan kuliah gratis, dapat diakses dan dibagikan
O(nline)	pada Internet	pada Internet
C(ourse)	kuliah reguler	kuliah reguler

Sebagai penutup, apabila MOOC ditetapkan untuk dipakai dalam pendidikan tinggi teknik untuk mengajar kelas besar, syarat pedagogi kelas sebaiknya tetap diperhatikan, antara lain:

• umpan balik langsung dan kontak
• mendorong partisipasi kelas
• mempromosikan pembelajaran aktif dan berbasis persoalan
• terorganisir

Jadi, MOOC konektivis dan MOOC instruksional mencoba memanfaatkan alat berbasis web seperti forum, papan diskusi atau media sosial untuk meningkatkan interaksi dan menciptakan identitas kelompok dan raport antar peserta kursus. Tabel 2 merangkum potensi MOOC konektivis dan MOOC instruksional untuk mengajar kelas besar dala pendidikan tinggi teknik.

Tabel 2. Potensi MOOC connectivist dan MOOC instructional untuk mengajar kelas besar.

	MOOC konektivis	MOOC instruksional
Umpan balik dan kontak langsung	interaksi langsung antar peserta dengan memberikan komentar pada bahan kuliah yang dibuat dan dengan menghubungkan dengan peserta lain melalui alat media sosial	Meniru memberikan tutorial satu per satuumpan balik langsung & percakapan dibuat ada melalui forum diskusi
Mendorong partisipasi kelas	pembelajaran sejawat ahli melalui rekonstruksi, menyusun ulang tujuan dan berbagi pengetahuan oleh sejawat ahlimahasiswa berkontribusi dan berbagi isi kuliahnya sendiri	pembelajaran sejawat melalui instruksi sejawat ahli dan penilaian sejawat ahli
Mempromosikan pembelajaran aktif dan berbasis persoalan	pembelajaran aktif melalui pencampuran kembali, membangun kembali dan berbagi bahan kuliahbahan kuliah dirancang sekitar model penyelesaian persoalan dengan dosen sebagai pembimbing	kuis untuk mengajak mahasiswa dalam pengambilan aktif dan rekonstruksi pengetahuanbahan kuliah sulit dirancang di sekitar model penyelesaian persoalan, akan lebih pada pembelajaran berbasis kasus
Terorganisir	website pusat dengan silabus dasar dan tautan ke sumber pembelajaranbahan terdistribusi secara luas dan tidak ada kurikulum, tidak ada tujuan dan metode pembelajaran umum (pembelajaran mungkin bisa dipersepsikan sebagai “semrawut”)kerangka kerja terbuka untuk pembelajaran yang disediakanmemanfaatkan alat yang ada di Internet dan pengguna kenal baik dengannya	website pusat dengan semua informasi dan sumber pembelajaran yang diperlukankerangka kerja tetap untuk pembelajaran yang diberikanalat sendiri untuk komunikasi (forum; chat dll.) harus dikembangkan
Membangun komunitas	komunitas virtual menggunakan media sosial dan papan diskusitidak ada pertemuan langsung	komunitas virtual menggunakan media sosial dan papan diskusikomunitas dunia nyata melalui pertemuan yang terorganisir

LABORATORIUM KIMIA VIRTUAL

Salah satu ganjalan pedagogi penting pembelajaran kimia secara daring adalah adanya asumsi bahwa “atmosfer laboratorium” tidak dapat ditiru di luar tatanan laboratorium (Casanova dkk., 2006). Menurut asumsi ini mahasiswa yang melakukan percobaan di luar tatanan laboratorium dan supervisi instruktur laboratorium tidak dapat memperoleh teknik dan keterampilan laboratorium yang memadai, dan mereka juga tidak melakukan percobaan dengan cukup presisi untuk mengumpulkan secara kuantitatif data yang berguna. Salah satu pendekatan untuk menyelesaikan dilema pembelajaran laboratorium daring ini adalah merancang laboratorium virtual yang mengandalkan simulasi interaktif, video dan animasi untuk memberikan pengalaman laboratorium. Keuntungan percobaan dengan laboratorium virtual terletak pada kemampuannya untuk mengulangi sesering mungkin sesuai keperluan dari mana saja tanpa tambahan biaya pada sumber daya maupun orang (Davenport dkk., 2018). Selain itu, laboratorium kimia virtual memungkinkan mahasiswa melakukan percobaan yang tidak bisa dilakukan pada laboratorium tradisional. Akan tetapi, laboratorium virtual mahal dan perlu waktu lama untuk membuatnya.

Salah satu contoh laboratorium kimia virtual adalah yang dikembangkan oleh ChemVLab+ (https://chemvlab.org/home/index.php). Versi beta beberapa aktivitas yang masih dalam pengembangan bisa diakses secara gratis bagi guru untuk pemakaian pembelajaran jarak jauh. University of Colorado Boulder mengembangkan simulasi interaktif PhET untuk sains dan matematika (https://phet.colorado.edu) yang dapat diakses secara bebas. Simulasi PhET diciptakan dengan lingkungan seperti permainan dimana mahasiswa belajar melalui eksplorasi dan penemuan. Amrita (https://vlab.amrita.edu) juga mengembangkan laboratorium kimia yang bisa diakses secara gratis untuk pembelajaran.

Barangkali ada beberapa pertanyaan yang perlu dijawab terkait dengan pemakaian laboratorium virtual dalam pembelajaran kimia. Salah satunya adalah bagaimana aktivitas yang menerapkan laboratorium kimia virtual membantu mahasiswa belajar. Pertanyaan kedua adalah dengan cara apa konteks pemakaian kelas memengaruhi bagaimana mahasiswa belajar di kelas.

SIMPULAN

Pembelajaran daring tampaknya sudah tidak dapat dihindari lagi untuk diterapkan dalam pendidikan termasuk kimia. Pembelajaran untuk mengasah teknik dan keterampilan melalui praktikum di laboratorium tampaknya juga sudah berusaha untuk diantisipasi dengan dikembangkannya laboratorium virtual. Meskipun barangkali pembelajaran ini belum mendisruptif pendidikan kimia dalam waktu dekat, namun ada baiknya kita mulai mempersiapkan diri menghadapinya dan beberapa faktor penting berikut ini perlu untuk dipersiapkan dengan sungguh-sungguh:

• Pembelajaran harus terpusat mahasiswa, dengan pembelajaran diletakkan pertama, dan cukup fleksibel untuk mengakomodasi gaya dan ketertarikan yang berbeda.
• Pembelajaran harus dirancang untuk menawarkan opsi, memotivasi mahasiswa, dan menyediakan keterkaitan dengan kehidupan, pekerjaan dan masyarakat mahasiswa.
• Dosen dan mahasiswa harus memiliki modal kemauan untuk bereksperimen dan gagal, untuk memperbaiki, dan untuk menjaga pada permasalahan sampai penyelesaian didapatkan.

PUSTAKA