Computing Research Methods (CRM)

Review Paper

1. Research Methods in Computer Science (Demeyer, 2011)
2. Research Methods in Computing: What are they, and how should we teach them? (Holz, et. al., 2006)

Ilmu komputer merupakan bidang pendidikan yang memiliki berbagai macam latar belakang disiplin keilmuan. Secara garis besar berakar pada ilmu matematika dan kerekayasaan (engineering). Dalam hal ini, kedua disiplin ilmu kadang bertolak belakang karena penelitian yang dilakukan perlu metode pengembangan. Tidak jarang hasil penelitian ilmu komputer merupakan program berupa perangkat lunak (software) yang notabene memiliki siklus pengembangan tersendiri. Sehingga kita perlu memadukan paradigma yang cocok bagi produk penelitian ilmu computer dengan cara menyelidiki fenomena kontemporer dalam konteks kehidupan nyata. Paradigma ini kemudian dikenal sebagai “Studi Kasus” dan dipilih sebagai cara terbaik untuk untuk tujuan ilustratif yang dapat menggambarkan penelitian.

Untuk mengorganisir hasil penelitian, kita memerlukan suatu media yang bisa digunakan untuk menyebarluaskan temuan dan catatan penting hasil penelitian. Meskipun hal ini bukan tujuan utama, tetapi kita bisa memanfaatkan media tersebut sebagai bukti bahwa kita telah melakukan kajian terhadap studi kasus yang kita dalami dan bisa berkontribusi bagi pengetahuan di masa depan. Catatan dan temuan penelitian tadi bisa kita buat kedalam beberapa buah paper yang masing-masing saling mendukung terhadap temuan-temuan untuk kemudian bisa dipublikasikan. Kemudian, poin penting dari proses penyebarluasan pengetahuan ini yaitu adanya teman sejawat (peer review) yang dapat membantu menelaah hasil penelitian yang kita lakukan. Tujuannya adalah agar apa yang kita sampaikan dalam paper tentu bisa juga difahami oleh orang lain yang mugkin berbeda bidang kajiannya.

Dalam menghasilkan artikel publikasi yang berkualitas tentu kita perlu memperhatikan beberapa hal penting. Misalnya menentukan pendekatan seperti apa yang harus dilakukan dalam penelitian dengan cara melakukan studi kelayakan, studi kasus, studi perbandingan, survey, serta menjadikan proses peer review sebagai cara untuk memberikan penilaian awal hasil penelitian yang kita lakukan.

Tetapi pada perjalanannya, Computing Research Methods (CRM) mendapatkan perhatian khusunya oleh SIGCSE-CSRM yang mengidentifikasi dan mengklasifikasi karakteristik umum metode penelitian untuk berbagai domain ilmu komputer yang independen dari domain spesifik. Kemudian mengembangkan seperangkat str dasar untuk literasi CSRM serta mengusulkan kerangka umum kegiatan pembelajaran yang cocok untuk mengajarkan literasi CSRM. Tujuannya adalah untuk mendukung kontrol terdistribusi atas definisi CRM untuk mendorong pemahaman bersama, secara alami mengintegrasikan literatur CRM yang sudah ada dan dapat menyesuaikan dengan perubahan mendatang, mengakomodasi aliran CRM baru, dan mendukung alternatif untuk pengetahuan tentang CRM.

Terdapat 19 kategori yang mana hal ini akan berkaitan dengan disiplin ilmu computer diantaranya Management Information Systems (MIS), Information Technology Education (ITE), Computer-Human Interaction (CHI), Design of Communications (DOC), Accessible Computing (ACCESS), Computers and Society (CAS), Computer Science Education (CSE), Hypertext Hypermedia and the Web (WEB), Information Retrieval (IR), Software Engineering (SOFT), Computer Graphics and Interactive Techniques (GRAPH), University and College Computing Services (UCCS), Knowledge Discovery and Data Mining (KDD), Multimedia (mm), Applied Computing (APP), Security, Audit and Control (SAC), Ada Programming Language (ADA), Simulation and Modeling (SIM), Electronic Commerce (Ecom), Management of Data (MOD), Individual Computing Environment (ICE), Data Communication (COMM), Artificial Intelligence (ART), Measurement and Evaluation (METRICS), Programming Languages (PLAN), Microarchitectural Research and Processing (MICRO), Mobility of Systems Users Data and Computing (MOBILE), Computer Architecture (ARCH), Symbolic and Algebraic Manipulation (SAM), Operating Systems (OPS), Design Automation (DA), Algorithms and Computation Theory (ACT), Embedded Systems (BED), Genetic and Evolutionary Computation (EVO).

Dari berbagai disiplin ilmu tersebut, terkadang terjadi tumpang tindih antara praktik komputasi dengan penelitian di bidang non-komputasi, hal ini mungkin menjadi salah satu penyebab kesulitan ketika merancang kurikulum CRM. Oleh karena itu, kita perlu memperhatikan beberapa pertanyaan mendasar sebagai berikut:

1. Apa yang ingin capai?
2. Data berasal dari mana?
3. Apa yang akan dilakukan dengan data?
4. Apakah tujuannya dicapai?

Pertanyaan dasar tersebut dapat digambarkan kedalam ilustrasi berikut ini.

A Apa yang ingin capai? Mencari tahu apa yang terjadiKembangkan sesuatu yang akan dikerjakanEvaluasi system / teknologi yang adaBandingkan system yang adaUbah kebiasaan orang	B Data berasal dari mana? Bagaimana cara mengumpulkannya? (Baca, observasi, tanyakan, ukur, eksprimen, modelkan) Dari mana data didapatkan? (Bidang kajian, Laboratorium, Konseptual)
C Apa yang akan dilakukan dengan data? Gambarkan kesimpulanEvaluasi hasilIdentifikasi kelemahan	D Apakah tujuannya dicapai? Idetifikasi topik, pola, dan kutipanIdentifikasi trenTuangkan dalam bentuk multimediaBuat kerangka pemikiran / taksonomi

Kita dapat memperkenalkan struktur dan terminologi model ini sebagai Kerangka untuk mengorganisir komputasi dari sudut png penelitian dengan memusatkan perhatian pada identifikasi keterampilan yang diperlukan untuk menjalankan proyek penelitian berupa keterampilan inti dan spesifik.

Keterampilan inti merupakan dasar yang diti dengan tidak terlokalisasi pada suatu disiplin komputasi tertentu. Empat jenis keterampilan inti tersebut diantaranya organisasional (pencatatan kode dengan set data tertentu, hingga informasi dan ide yang ditemukan dalam literatur serta manajemen waktu), ekspresif (menuangkan ekspresi berupa lisan, tulisan, dan grafis), kognitif (kemampuan untuk berpikir dalam istilah komputasi), dan meta-kognitif (karakteristik pembelajar yang dapat mengorganisir dan mengintegrasikan informasi dengan cara yang memfasilitasi pemahaman sejati dari konten yang mereka pelajari). Sifat dan konten dari dua kategori pertama dimulai dari tinjauan literatur pengajaran CRM, lalu literatur perkembangan keahlian komputasi. Jika keterampilan ini dihubungkan dengan kerangka pertanyaan didalam CRM sebelumnya maka pola yang didapat yaitu:

• Mencari Literatur, Memindai dan memilih makalah,  Analisis dan Kritisi Literatur, Analisis dan Kritisi Penelitian -> A
• Merumuskan Pertanyaan Penelitian -> A => B
• Identifikasi Kekhawatiran -> A, B, C
• Memilih Metodologi dan Menulis Proposal Penelitian  -> A => B => C
• Mengumpulkan dan Memverifikasi data -> B
• Menganalisis data -> C, D
• Evaluasi Hasil, Menarik Kesimpulan, Identifikasi Keterbatasan -> D
• Hubungkan Penelitian ke Body of Knowledge -> D => A
• Hubungkan teori dengan praktek -> A => B => C => D
• Hasil Sekarang: Lisan, Tulisan, dan Lainnya -> D

Teknik Pengajaran dalam CRM

1. Model Lima Tahap untuk Perolehan Keterampilan Penelitian:

Lima tahap untuk menjadi peneliti komputasi yaitu pemula, pemula tingkat lanjut, kompeten, mahir, dan ahli. Proses ini mencakup evolusi dari “knowing that” melalui “knowing how” ke “meta-knowing” menunjukkan perkembangan dari identifikasi fakta hingga kemampuan membuat pilihan yang disengaja tanpa pemrosesan data sadar.

• Empat Konteks Pembelajaran:

Terdapat empat konteks pembelajaran untuk mengajarkan penelitian komputasi, yaitu guru/murid, studio, dedikasi, dan tersemat (embedded). Konteks guru/murid melibatkan hubungan satu lawan satu dengan seorang supervisor, sementara studio melibatkan pengajaran kelompok kecil. Konteks dedikasi melibatkan pengajaran kursus khusus, sedangkan tersemat mencakup pengajaran secara implisit dalam mata pelajaran komputasi.

• Aktivitas Pembelajaran:

Dijelaskan struktur pengkodean untuk aktivitas pembelajaran, dengan fokus pada pengembangan repositori bahan kursus. Aktivitas pembelajaran mencakup pengembangan keterampilan dan melibatkan evaluasi yang terhubung dengan tingkat perkembangan keterampilan yang ditargetkan.

Aktivitas pembelajaran

1. Skill : sejumlah daftar keahlian dari keahlian peneliti dalam setiap aktivitas pengembangan pembelajaran,
2. Mahasiswa :  keterlibatan semua mahasiswa
3. Waktu  : waktu yang dibutuhkan di kelas
4. Asesmen :  rubrik untuk penilain tugas
5. Riwayat : jumlah aktivitas yang berhasil dilakukan
6. Timbal Balik : keterbukaan untuk komentar, kritik dan saran.

Skenario Penggunaan CRM

1. Dari sudut Institusi: aspek-aspek dari kurikulum komputasi tidak akan cocok untuk semua lembaga. Idealnya, setiap lembaga menentukan apa dan bagaimana mereka menangani keterampilan inti dan keterampilan khusus, kemudian berbagi pemahaman mereka melalui literatur komputasi. Menawarkan peluang terbaik bagi mahasiswa untuk berpartisipasi dalam proyek penelitian berkelanjutan seiring dengan pekerjaan mereka. Menjaga beban kerja fakultas tetap seimbang sambil memperkaya pembelajaran semua mahasiswa dan mungkin mendorong sekelompok mahasiswa yang lebih beragam untuk mengejar karir penelitian komputasi.
2. Dari sudut Fakultas: fokus utama, pendekatan kami memfasilitasi bimbingan penelitian berbasis mahasiswa dalam domain yang baru.
3. Dari sudut Mahasiswa / Pelajar: formalisasi CRM memfasilitasi generasi mendatang melalui proses memahami tempat uji, menulis program, mengumpulkan data, menganalisis data, dan menulis hasil dalam format profesional akan memberikan wawasan ke dalam proses penelitian dan secara efektif menghubungkan teori dengan praktik.
4. Dari sudut CoP: penelitian komputasi sangat bervariasi dalam penekanan metode penelitian dan terjadi tumpang tindih dalam peminatan yang dapat menyebabkan masalah seperti fragmentasi, mengabaikan kesenjangan, penggunaan terminologi yang bertentangan, dan ekspresi pngan yang berlawanan sehingga perlu peran konstruktif dengan cara konsistensi dan koherensi

Kelompok Kerja ini hasil dari tujuan utama Pengajaran Metode Penelitian Ilmu Komputer, yaitu, untuk memperkuat formalisasi Metode Penelitian Komputasi dan memicu diskusi bagaimana, kapan, dan di mana mengajarkannya. Upaya untuk mengidentifikasi CRM dan cara mengajarkannya memiliki banyak tingkatan penting. Dengan kepentingan yang sama pentingnya, formalisasi CRM memfasilitasi pelatihan generasi berikutnya peneliti komputer.

Mencari referensi literatur dan menemukan definisi untuk istilah CRM yang bisa memakan waktu lebih dari 20 jam. Betapa sulitnya menemukan definisi atau bahkan referensi, untuk CRM yang digunakan dalam suatu makalah. Makalah dalam ilmu kehidupan juga tidak memberikan definisi atau referensi untuk metode penelitian. Oleh karena itu, dapat dimaklumi bahwa makalah penelitian komputasi sering kali tidak memasukkan informasi tentang CRM, dampak dari kelalaian ini berpengaruh pada peneliti muda.

Mendefinisikan dan merangkul penelitian aktif di seluruh kurikulum komputasi membantu mahasiswa mengaitkan teori komputasi dengan praktik komputasi dan menkan bahwa pendidikan komputasi berkembang sebagai disiplin. Sementara hasil investigasi fakta relevan (misalnya, efisiensi relatif dari algoritma pengurutan array berukuran berbeda), memahami tempat uji, menulis program, mengumpulkan data, menganalisis data, dan menulis profesional akan memberikan wawasan ke dalam proses penelitian dan secara efektif menghubungkan teori ke praktik bagi mahasiswa. Pada kenyataannya, akan mereplikasi penelitian nyata dan sampai pada kesimpulan yang sama seperti yang disajikan dalam kelas. Dalam contoh ini, proses lebih penting daripada hasil daripada konten dari makalah tertulis akhir.

Pengalaman penelitian terbukti penting untuk mempertahankan mahasiswa dalam berbagai disiplin ilmu pengetahuan termasuk ilmu komputer. Hanya sebagian kecil dari mereka yang mempertimbangkan mengejar karir penelitian di komputasi. Sebuah kursus CRM atau kegiatan tersemat yang sangat baik memiliki potensi untuk mencapai audiens yang lebih luas dan memiliki dampak signifikan pada perekrutan dan retensi mahasiswa komputasi kelas satu.

Kesimpulan Akhir

Menyelesaikan program doktor (S3) adalah pencapaian prestisius yang memerlukan komitmen, dedikasi, dan keterampilan manajerial yang tinggi. Mahasiswa S3 memasuki dunia penelitian dan akademis dengan tantangan unik, termasuk mengembangkan kontribusi pengetahuan yang signifikan. Artikel ini menyajikan panduan praktis untuk mahasiswa S3, membantu mereka mengelola perjalanan akademis mereka dengan efektif dan mencapai kesuksesan di dunia penelitian.

1. Rencanakan Perjalanan Penelitian:

Buatlah rencana yang jelas untuk perjalanan akademis. Tetapkan tujuan jangka pendek dan jangka panjang, serta rencanakan langkah-langkah spesifik untuk mencapainya. Ini termasuk menyusun kerangka waktu penelitian, menetapkan batasan proyek, dan memprioritaskan tugas.

• Jalin Kolaborasi dan Jaringan:

Manfaatkan kesempatan untuk berkolaborasi dengan sesama mahasiswa S3, dosen pembimbing, dan peneliti di bidang yang relevan. Jaringan ini akan membantu mendapatkan wawasan, dukungan, dan peluang kolaborasi yang dapat meningkatkan kualitas penelitian .

• Pelajari Keterampilan Penelitian dan Metode Statistik:

Tingkatkan keterampilan penelitian dengan memahami metode penelitian yang relevan dengan bidang studi. Selain itu, kuasai keterampilan statistik yang diperlukan untuk menganalisis data penelitian. Keterampilan ini esensial untuk merumuskan temuan yang kuat dan meyakinkan.

• Kelola Waktu dengan Efektif:

Manajemen waktu adalah kunci kesuksesan dalam program S3. Buat jadwal yang realistis, tetapkan batas waktu untuk setiap tugas, dan pelajari untuk mengidentifikasi prioritas. Hindari prokrastinasi dan berkomitmen untuk menjaga keseimbangan antara penelitian, pengajaran, dan kehidupan pribadi.

• Terlibat dalam Kegiatan Akademis dan Publikasi:

Ikut serta dalam konferensi, seminar, dan kegiatan akademis lainnya. Ini memberikan kesempatan untuk berbagi penelitian, mendapatkan masukan dari rekan-rekan sejawat, dan membangun reputasi di komunitas akademis. Selain itu, cari peluang untuk menerbitkan hasil penelitian .

• Jaga Kesehatan Mental dan Fisik:

Perhatikan kesehatan mental dan fisik. Jalani gaya hidup sehat, atur jadwal istirahat, dan cari dukungan dari teman, keluarga, atau layanan kesehatan mental universitas jika diperlukan. Keseimbangan hidup yang baik akan membantu  menjaga produktivitas dan semangat.

• Jalani Proses Peer Review dengan Bijak:

Hadapi kritik dan saran dari sesama peneliti dengan pikiran terbuka. Proses peer review adalah bagian penting dari pengembangan ilmu pengetahuan, dan penerimaan konstruktif dapat membantu meningkatkan kualitas penelitian .

• Persiapkan Karir Pasca-S3:

Pikirkan karir  setelah menyelesaikan program S3. Persiapkan diri untuk berbagai jalur karir, baik di dunia akademis maupun industri. Jaringan  dan portofolio penelitian akan menjadi aset berharga dalam mencari peluang karir.

Mahasiswa S3 memerlukan pendekatan yang holistik dan terorganisir untuk meraih kesuksesan di dunia penelitian dan akademis. Dengan merencanakan perjalanan penelitian, membangun jaringan, mengembangkan keterampilan penelitian, dan menjaga keseimbangan hidup,  dapat memaksimalkan potensi  dan memberikan kontribusi berarti bagi dunia ilmu pengetahuan.