실제 세계 분석은 두 대륙의 엔지니어링 교실을 통합합니다.

과제

학부 공학 전공자는 대부분 졸업 후 업계에서 일하게 됩니다. 그들이 성공할 수 있도록 준비시키는 것뿐만 아니라, 자신의 분야에 진정한 혁신과 글로벌한 세계관을 가져올 수 있도록 준비시키는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다.

해결책

학생들은 교실 안팎에서 JMP를 사용하도록 권장됩니다.

결과

팬은 JMP를 사용하여 엔지니어링을 가르치며 학생들이 미국뿐만 아니라 전 세계의 최고 기업에서 경쟁력 있는 경력을 쌓을 수 있도록 준비시킵니다.

캘리포니아 폴리테크닉 주립 대학(Cal Poly)의 학부생들이 공학을 전공하기로 선택하면, 특히 그 혁신이 정확하고 정밀한 분석을 통해 뒷받침된다면, 혁신을 보상하는 산업 분야에서 일하게 될 것이라는 것을 압니다. 따라서 엔지니어링 산업 분야에서의 취업을 위해 학생들을 준비시키는 것이 전 세계 대학 수준의 엔지니어링 수업에서 21세기 교육학의 초석이 되었습니다.

지안비아오 존 팬 박사는 캘폴리 대학의 산업 및 제조 공학과 교수이며, 마이크로전자공학 및 전자 패키징 분야의 전문가입니다. 그는 매 분기마다 기초 수준의 엔지니어링 시험 설계 및 분석부터 품질 엔지니어링, 실험 설계, 신뢰성 엔지니어링을 포함한 고급 과정까지 다양한 주제에 대한 학부 과정을 가르칩니다.

공학 교육 분야를 선도하는 다른 사람들과 마찬가지로, 팬 교수는 프로젝트 기반의 능동적이고 협동적인 학습을 통해 학생들에게 활력을 불어넣고자 노력합니다.

지안비아오 존 팬 박사는 산업 및 제조 공학 교수이자 마이크로 전자공학 및 전자 포장 분야의 전문가입니다. 그의 제조 공학 과정은 학생들이 업계에서 활약할 수 있는 고급 직업을 준비하도록 특별히 고안되었습니다.

캘폴리 공과대학은 미국 내 최고의 공학 교육 기관 중 하나입니다. 캘폴리의 교수들은 이론과 실습을 결합한 프로젝트 기반의 교육 철학을 지지합니다. 그들의 임무는? "뛰어난 Learn by Doing 교육과 수요가 많은, Day One-Day-Ready 전문가를 제공합니다."

팬은 분석을 사용하여 품질 및 프로세스 개선 과제를 극복하는 방법의 예를 학생들에게 설명합니다. 그가 분석 과정을 보여주는 동안, 학생들은 각자의 모니터에서 JMP를 보면서 데이터를 조작하며 스스로 어떤 일이 가능한지 확인합니다.

Pan은 "JMP는 매우 강력하고 매우 역동적인 그래픽을 가지고 있습니다."라고 말합니다. 이러한 유연성과 사용자 친화적인 인터페이스 덕분에 JMP는 학생들이 데이터를 탐색하고 실험하여 스스로 엔지니어링 개념을 학습하는 데 중요한 도구가 되었습니다. "우리가 개념을 살펴보는 동안, 팬 박사는 JMP를 꺼내서 그것이 어떤 것인지 매우 구체적으로 보여주었습니다." 대학원생 데이비드 오츠가 말했습니다. "JMP는 학습하고 그 학습을 적용하는 데 매우 유용했습니다."

대화형 JMP^® 분석은 품질, 신뢰성 및 실험 설계에 대한 참여 학습을 촉진합니다.

이론을 관련성 있는 문제에 넣어 맥락화하면 학생들이 더 지적으로 자극을 받을 것이라는 생각입니다. 그러나 응용 프로그램과 실습을 교실로 가져오려면 학생들이 더 쉽게 접근할 수 있는 새로운 기술의 도입도 필요합니다.

팬의 경우, 이는 학생들에게 JMP 통계적 발견 소프트웨어를 소개하는 것을 의미합니다. 그는 "JMP는 매우 강력하고 역동적인 그래픽을 가지고 있어요. 정말 좋아요."라고 말했습니다. "y축과 x축 모두에서 크기와 글꼴을 쉽게 조작할 수 있고, 글꼴 크기도 변경할 수 있습니다. "너는 정말 많은 자유를 누리고 있잖아." 팬은 엔지니어링 테스트 설계 과정에서 분포, Y-X 적합도, 매칭 쌍, 적합 모델 등의 분석 모델을 활용한다고 말합니다. 더 고급 과정에서는 그는 실험 설계, 품질과 프로세스, 신뢰성과 생존 능력을 혼합하여 적용합니다.

팬은 강의 중에 JMP를 투사하여 가장 고급 개념조차도 단계별로 설명하고, 학생들은 수업 중에 노트북에서 JMP를 따라하거나 과제를 완료할 때 JMP를 사용하여 스스로 재현할 수 있습니다. Pan은 "수업에서 과제로 내주는 많은 숙제와 프로젝트에서 학생들은 플롯과 시각화를 만들게 됩니다."라고 말했습니다. 이러한 결과물은 결과를 보고하고 전달하는 데 유용할 뿐만 아니라, 학생들이 제조업계에서 일하면서 나중에 직면할 수 있는 현실적인 문제의 기본이 되는 개념과 이론에 대한 이해를 심화하는 데에도 도움이 됩니다.

"저는 재료공학에 집중하고 있는데, 그 분야에서는 많은 실험이 필요합니다. 다행히도 실험 계획 프로세스 전체가 JMP를 통해 간소화됩니다. 예를 들어, 일부 분수 요인 분석을 수행하는 경우 모든 것이 JMP에서 생성되도록 설정하는 것이 정말 쉽습니다. JMP는 매우 상호 작용적이고 직관적이어서 데이터를 훨씬 더 쉽게 살펴보고 실시간으로 작업할 수 있습니다. 저처럼 시각적으로 학습하는 사람에게는 정말 유용하죠."

— 데이비드 오츠, 대학원생

예를 들어, 최근의 기말 프로젝트에서 몇몇 학생들은 옥수수나 사탕수수와 같은 재생 가능한 자원으로 생산된 다재다능하고 생분해성인 열가소성 폴리머인 폴리락트산의 결정성을 조사했습니다. 이 폴리머는 생분해성이 뛰어나 식품 포장재나 일회용 식기와 같은 전통적인 상품 용도에 비해 이상적이고 환경적으로 지속 가능한 대안이 됩니다.

팬의 학생들은 폴리락트산이 다양한 결정화도에서 가공될 수 있다는 사실을 알고, 폴리머 등급, 체류 시간, 냉각 속도를 달리하여 결정화도에 영향을 미치는 요인을 식별하고 조사하고, 이를 통해 실행 가능한 대체 플라스틱으로서의 잠재력을 알아보고자 했습니다. "첫 번째 단계에서는 매우 현실적인 PLA 결정화 제조 방법에 집중했습니다. 이는 실제로 산업에서 사용할 수 있는 공정이었지만 효과가 없었습니다." 캘폴리 대학원생 데이비드 오츠가 회상합니다. "그래서 우리는 실험실 환경에서 동일한 작업을 하는 다른 단계로 전환해야 했습니다. 매우 통제적이었지만 생산에 사용할 만한 것은 아니었습니다. 그리고 그 결과를 통해 우리는 그 두 가지 사이 어딘가에 있는 단계로 전환할 수 있었습니다. 즉, 실제로 최종적으로 제품을 생성하는 데 사용할 수 있는 실험실 제어 프로세스입니다." 게다가 오츠와 그의 동료들은 변수들 간의 상호작용을 분석함으로써 재료와 냉각 속도가 결정화에 상당한 영향을 미친다는 것을 높은 확신을 가지고 말할 수 있었습니다. 그는 "JMP는 우리가 일련의 실험을 설정하는 데 도움이 되었고, 미리 계획을 세울 수 있게 해 주어 전체 프로젝트가 순조롭고 빠르게 진행될 수 있었습니다."라고 말했습니다. "JMP는 사용하기 매우 쉽기 때문에 우리는 그 과정을 거치면서 발생한 변화와 문제에 적응할 수 있었습니다."

미국과 중국의 공학 학생들이 함께 협력하여 현실 세계의 과제에 대한 솔루션을 설계합니다.

캘폴리에서는 학습이 단지 교실이나 캠퍼스에만 국한되지 않습니다. 팬 교수는 학년 중 수업을 맡는 것 외에도, 캘폴리와 항저우의 저장 이공대학(ZJUT)이 협력하여 야심 찬 엔지니어를 위한 중국 엔지니어링이라는 독특한 해외 유학 프로그램을 진행합니다. 2016년 여름, 캘폴리 대학교의 학생 11명과 ZJUT의 학생 22명이 품질 엔지니어링을 공부하고 팀별로 협력하여 JMP를 사용하여 실제 엔지니어링 과제를 식별하고 해결했습니다.

여름 동안 팬은 학생들에게 품질 엔지니어링과 ANOVA의 기본을 지도했습니다. 그런 다음 학생들은 팀 프로젝트를 준비하여 배운 내용을 바탕으로 발전시켰습니다. 이 프로젝트에서 연구자들은 기존 시스템(예: 병원, 은행, 교통망) 내에서 품질 개선을 위한 엔지니어링 문제를 파악하고, 해당 문제와 관련된 데이터를 수집하고, 데이터를 분석하고, 프레젠테이션을 준비하고, 보고서를 작성하라는 요청을 받았습니다.

캘폴리는 또한 공학 전공 학생들에게 중국으로 유학할 수 있는 특별한 기회를 제공합니다. 품질 엔지니어링 과정은 학생들이 실제 엔지니어링 문제에 대한 솔루션을 설계하도록 과제를 주는 독립적인 프로젝트 구성 요소로 더욱 강화됩니다. "저는 중국에서 판 교수님의 품질공학 수업을 듣고 [저장 이공대학] 학생들과 함께 항저우의 교통 시스템을 살펴보는 프로젝트에 참여했습니다. 학부생인 웨이드 베딩거는 "수업과 프로젝트 모두에서 JMP가 정말 유용했습니다."라고 말했습니다.

"JMP는 유연해서 다양한 작업을 할 수 있어요. 그래프를 프레젠테이션에 맞게 아주 멋지게 바꿀 수 있고, 축을 조작해서 정말 집중하고 싶은 데이터를 보여줄 수 있습니다."

— 웨이드 베딩거(Wade Bedinger), 학부생

한 팀이 항저우의 한 지역 병원에서 긴 대기 시간과 비효율적인 등록 시스템을 관찰했을 때, 학생들은 개선의 기회를 보았습니다. 그들은 환자 경험을 개선할 수 있는 솔루션을 고안하기 시작했습니다. 이를 위해 그들은 데이터를 수집하는 것부터 시작했습니다. 즉, 시간대별 환자 수, 대기 시간, 등록 과정에 소요된 시간에 대한 데이터를 수집했습니다. 그런 다음 학생들은 데이터를 분석하고 개선을 위한 권장 사항을 제시했습니다.

“[판 박사님의 수업에서] 우리는 팀 프로젝트를 분석하기 위해 Six Sigma 프로세스를 사용했습니다. 이 프로젝트는 사용 가능한 차트를 살펴보면서 통계적 공정 관리와 다양한 품질 모듈을 배우는 데 분명 도움이 되었습니다. JMP의 인터페이스는 매우 훌륭합니다. 원시 데이터를 사용하여 차트를 만들고 데이터를 분석하고 해석할 수 있습니다."

— Kyle Batman, 학부생

이 프로그램의 학습 목표는 학생들이 학습한 엔지니어링 개념을 기존 시스템에 적용하는 것뿐만 아니라 "학생들이 학제간 국제 팀 환경에서 기능하도록 교육하는 것"이라고 팬은 말합니다. 팀에서 일하고, 다른 문화를 이해하고, 언어 장벽을 극복할 수 있는 능력은 매우 매우 중요한 기술입니다." 이는 오늘날 엔지니어링 분야에서 특히 관련성이 높은 사항 중 하나입니다.

팬은 "업계와 조화를 이루는 것이 매우 중요하다"고 말했습니다. 최고 수준의 졸업생을 채용하고자 하는 글로벌 제조 기업이 매우 많기 때문에, 팬은 학생들이 캘폴리를 졸업할 때 엔지니어링 개념과 이론에 대한 뛰어난 이해, 모든 배경과 국적의 동료들과 협업할 수 있는 입증된 능력, 그리고 해당 산업의 기술에 대한 경험 등 올바른 툴킷을 갖추도록 보장합니다.

졸업 후 산업계에 진출할 수 있도록 학생들을 준비시킵니다.

팬은 몇 년 전 캘리포니아주 샌호세에서 열린 American Society for Quality의 여러 지부 회의에 참석한 후 많은 업계 리더들이 JMP를 사용하고 있는 것을 알아챘다고 말했습니다. "저는 우리 학생들이 JMP를 사용하는 방법을 아는 것이 좋을 것이라고 생각했습니다. 왜냐하면 그들 중 많은 사람이 캘리포니아에 있는 이 회사에서 일하게 될 것이기 때문입니다.

"우리는 교육을 제공하고, 졸업 후 소프트웨어에 대한 지식을 갖추면 학생들은 이점을 얻을 것입니다."

“중국에서 Pan 박사와 함께 품질 엔지니어링을 공부하면서 저는 대량의 데이터를 처리하는 방법에 대한 이해를 확장했습니다. 저는 다양한 소프트웨어 패키지를 사용하여 엔지니어링 및 통계 지식을 활용하여 연습할 수 있었지만, 주로 JMP를 사용했습니다. 저는 제조 분야에서 다차원 분석을 다룰 때마다 JMP와 같은 통계 소프트웨어가 대용량 데이터 세트를 분석하는 데 있어 필수적인 역할을 한다는 것을 알고 있습니다. 제조업에서는 모두가 분석에 JMP를 사용한다고 들었습니다."

— Kyle Batman, 학부생