Mengukuh pendidikan STEM melalui inovasi makmal jarak jauh

Oleh: Dr. Mohd Nashrul Mohd Zubir

Dalam dekad ini, kita telah pun melihat perubahan yang drastik dalam kaedah pendidikan kita. Revolusi digital yang menyeluruh telah mengubah pelbagai aspek kehidupan seharian, termasuklah dalam bidang pendidikan, khususnya dalam bidang Sains, Teknologi, Kejuruteraan, dan Matematik (STEM).

Sebagai seorang penyelidik dan pendidik, saya percaya bahawa sudah tiba masanya kita melihat kepada pendekatan yang lebih fleksibel, inovatif, dan inklusif dalam mengajar serta mendalami mata pelajaran STEM. Salah satu inovasi terkini yang saya bangunkan bersama rakan-rakan penyelidik adalah makmal jarak jauh, yang bukan sahaja mampu memodenkan cara pembelajaran, malah turut memberikan impak positif terhadap minat dan penglibatan pelajar dalam bidang ini.

Mengapa makmal jarak jauh?

Makmal adalah komponen terpenting dalam pendidikan STEM. Ia adalah tempat di mana teori sains dipraktikkan dan diuji. Melalui eksperimen, pelajar dapat menghubungkan konsep teori dengan bukti empirikal yang nyata. Namun begitu, terdapat beberapa masalah yang sering timbul dalam pelaksanaan aktiviti makmal tradisional. Kekangan masa dan ruang adalah antara cabaran utama yang dihadapi, di mana pelajar sering kali terpaksa bersaing untuk mendapatkan peluang menggunakan kemudahan makmal. Jumlah pelajar yang ramai di dalam satu-satu sesi makmal menyebabkan ramai yang hanya menjadi pemerhati pasif, dan ini secara tidak langsung mengurangkan impak pembelajaran.

Selain itu, kaedah penilaian dalam sesi makmal juga masih berasaskan laporan bertulis, yang mungkin tidak sepenuhnya mencerminkan tahap kefahaman sebenar pelajar terhadap proses eksperimen yang dijalankan. Aktiviti makmal yang dijalankan secara stesen statik juga membataskan mobiliti pelajar dan mengekang kreativiti mereka dalam menyelesaikan masalah. Tambahan pula, sistem sebegini tidak memberikan ruang untuk sesi pengulangan yang diperlukan bagi mendalami lagi pemahaman terhadap eksperimen yang dijalankan.

Inovasi makmal jarak jauh yang kami bangunkan bertujuan untuk mengatasi masalah-masalah ini dengan menawarkan fleksibiliti dalam aspek masa dan ruang. Melalui aplikasi berasaskan web, pelajar boleh mengakses makmal dari mana-mana sahaja dan menjalankan eksperimen secara langsung menggunakan peranti pintar seperti komputer riba atau telefon pintar. Ini bukan sahaja memberikan pelajar lebih kebebasan dalam mengatur waktu mereka, malah turut menggalakkan pembelajaran secara individu dan kolaboratif. Dengan menggunakan antara muka mesin-manusia dan mikropemproses, pelajar boleh memberi arahan kepada peranti makmal dari jarak jauh dan melihat hasilnya dalam masa nyata, sama seperti perasaan bermain permainan dalam talian.

Inovasi ini lahir daripada keperluan untuk memperbaharui kaedah kita mengendalikan makmal dalam pendidikan STEM. Dengan mengintegrasikan teknologi makmal jarak jauh, pelajar kini dapat melakukan eksperimen secara lebih aktif dan kritikal. Mereka diberi kebebasan untuk mengawal dan memanipulasi eksperimen mengikut tahap kesukaran yang mereka pilih sendiri, yang akan membina kemahiran motor yang sistematik dan membantu mereka memahami dengan lebih mendalam konsep di sebalik setiap eksperimen.

Selain daripada itu, makmal jarak jauh ini turut menggalakkan perkongsian sumber antara institusi. Ini bermakna, fasiliti makmal tidak lagi terhad kepada satu lokasi sahaja, sebaliknya ia boleh diakses oleh pelajar dari pelbagai institusi di seluruh negara. Ini adalah satu lonjakan besar dalam memperluas akses kepada pendidikan STEM. Sistem ini juga membenarkan pelajar untuk terlibat dalam forum dalam talian di mana mereka boleh berbincang, berkongsi idea, dan bekerjasama dalam menyelesaikan masalah. Ini menjadikan makmal jarak jauh bukan sahaja sebagai alat pendidikan, tetapi juga sebagai platform untuk membina komuniti akademik yang mampan.

Masa depan pendidikan STEM

Dengan pelaksanaan makmal jarak jauh, kita sedang bergerak ke arah masa depan pendidikan yang lebih fleksibel, inklusif, dan berpusatkan pelajar. Inovasi ini tidak terhad kepada sekadar menggantikan makmal fizikal, tetapi ia juga membawa elemen-elemen yang relevan dengan era Revolusi Industri 4.0, termasuk kecerdasan buatan (AI) dan realiti tambahan (AR). Dengan sokongan teknologi seperti ini, pelajar dapat mengakses bantuan teori dan teknikal semasa menjalankan eksperimen, yang akhirnya akan mengukuhkan lagi pemahaman mereka terhadap mata pelajaran STEM.

Saya percaya bahawa pelaksanaan konsep makmal jarak jauh ini bukan sahaja akan meningkatkan penglibatan pelajar dalam aktiviti makmal, tetapi juga akan melahirkan generasi yang lebih celik teknologi dan bersedia untuk menghadapi cabaran dunia pekerjaan yang semakin kompleks. Dalam jangka masa panjang, inovasi ini akan membantu memenuhi keperluan tenaga kerja berkemahiran tinggi yang diperlukan oleh sektor swasta dan industri, seterusnya meletakkan Malaysia sebagai hab tenaga kerja berkualiti tinggi.

Namun, sejauh mana kita dapat merealisasikan impian ini bergantung kepada sejauh mana minat dan penglibatan pelajar dalam bidang STEM dapat dipertingkatkan. Sebagai pendidik, kita semua sedar bahawa minat dalam STEM tidak boleh dipupuk secara paksa. Ia memerlukan pendekatan yang kreatif dan inovatif. Dengan adanya makmal jarak jauh, kita telah membuka satu jalan baharu yang menarik bagi pelajar untuk meneroka dunia STEM. Namun, usaha ini tidak akan lengkap tanpa sokongan penuh daripada pelbagai pihak – dari ibu bapa, guru, hingga pembuat dasar.

Untuk memastikan kejayaan pendidikan STEM, kita perlu memikirkan dengan lebih mendalam tentang cara-cara lain yang boleh kita gunakan untuk meningkatkan minat pelajar dalam bidang ini. Mungkin sudah tiba masanya kita mengubah pendekatan kita terhadap pengajaran STEM, daripada pendekatan yang lebih bersifat pasif kepada yang lebih interaktif dan mendekati minat generasi muda hari ini.

Lihatlah di sekeliling kita dan carilah kaedah inovatif untuk meningkatkan minat dan penglibatan pelajar dalam bidang STEM. Teknologi sudah ada di hadapan kita, dan sekarang terpulang kepada kita bagaimana kita memanfaatkannya untuk melahirkan generasi yang bukan sahaja berilmu tetapi juga berdaya saing dalam era teknologi yang serba canggih ini. STEM adalah kunci masa depan negara kita, dan adalah menjadi tanggungjawab kita semua untuk memastikan ia menjadi sebahagian daripada kehidupan pelajar kita hari ini.

---

_{Penulis merupakan pensyarah kanan di Jabatan Kejuruteraan Mekanik, Fakulti Kejuruteraan, Universiti Malaya}