客户故事

实例分析让两大洲的工程系学生走到了一起

随着市场全球化不断加剧,Jianbiao John Pan教授借助于JMP®助力课堂教学,努力将学生培养成能够胜任工业领域工作的合格人才。

Jianbiao John Pan in computer classroom with students

加州理工州立大学

挑战绝大多数的工程专业本科生在毕业后都会从事工业领域的相关工作。要将他们培养成既能在未
来取得成功,又能真正在工作领域中贯彻创新理念并具备国际化视野的人才绝非易事。
解决方案鼓励学生在课堂内外使用JMP。
结果通过将JMP纳入工程教学,Pan教授努力将学生培养成能够胜任美国乃至世界各大顶尖公司工作岗位的合格人才。

当加州理工州立大学(California Polytechnic State University, Cal Poly)的本科生选择工程专业时,他们便已经明了自己未来必然会投身到一个崇尚创新的行业 − 而这个行业尤其追捧那些以精准分析作为依据的创新。因此,对于世界各地的大学工程系而言,努力将学生培养为合格的工程从业者已然成为他们21世纪教学中的首要目标。

Jianbiao John Pan博士是加州理工州立大学工业与制造工程系的一名教授,同时也是微电子与电子封装领域的专家。他每个季度都会给本科生授课,课程涉及广泛的课题,其中既有入门级的工程检验设计与分析,也有包含质量工程、实验设计和可靠性工程在内的高级课程。

如同众多走在工程教育领域前沿的教师一样,Pan教授会围绕项目以生动有趣、团队合作的学习形式来激发学生们的学习积极性。

Jianbiao John Pan

Jianbiao John Pan博士是工业与制造工程系的一名教授,同时也是微电子与电子封装领域的专家。他精心设计制造工程课程,努力培养工业岗位所需要的高端人才。

Cal Poly College of Engineering

加州理工州立大学工程学院是美国领先的工程教育机构之一。加州理工州立大学的教授们秉承以项目为基础,理论与动手实践相结合的教学理念。知道他们的使命是什么吗?那就是:“提供卓越的理论与实践结合的教育模式,培养紧缺型毕业生,打造即用型专业人才。”

Jianbiao John Pan

Pan教授通过例子向学生们讲解:如何借助于分析来克服质量和工艺改进中的挑战。当他演示分析过程时,学生们在各自的监视器上使用JMP进行着同样的操作,通过操作数据,他们能亲眼目睹接下来会发生什么。

Students learning JMP at Cal Poly

Pan教授表示:“JMP功能非常强大,并提供丰富的动态图形。凭借其灵活、用户友好的操作界面, JMP成为学生们的一个重要工具,让他们能够通过探索和操作数据学习工程概念。研究生David Otsu说:“当讲到概念性的知识时,Pan博士会用JMP以非常具体化的方式进行演示说明。无论是在学习阶段,还是在学以致用方面,JMP都是非常强大的辅助工具。”

交互式JMP®分析让质量、可靠性与实验设计的学习过程变得更具吸引力

一般而言,通过将理论放到具体问题中,能够促使学生们更积极的思考。然而,要想将应用和动手实践引入课堂教学,必然需要借助更易于学生们学习和掌握的新技术。

Pan教授在这方面的做法是让学生学习JMP统计发现软件。他表示:“JMP功能非常强大,并提供丰富的动态图形 − 我非常喜欢这一点。你可以很容易地在y轴和x轴上调整比例和类型,甚至更改字体大小。你可以随心所欲地进行操作。”Pan教授表示,他会在工程检验设计课程上使用分析模型 − 分布、以X拟合Y、配对以及拟合模型。在更高级的课程中,他会在工具组合中另外加入实验设计、质量和过程以及可靠性和生存功能。

通过在授课中以投影形式使用JMP,Pan教授能够通过交互式的图形,带领学生逐步了解甚至最终掌握最高级的概念,学生们可以自己进行重复练习,包括在课堂上跟着老师的讲解用笔记本电脑操作JMP,或者是使用JMP完成作业。Pan教授表示:“对于我在课堂上布置的很多课外作业和项目任务,学生们都能以图形和可视化的形式很好地完成。”这些产出具有极大的价值,不仅可用来报告和交流结果,还能加深学生对于概念和理论的理解,而这些概念和理论,在他们投身制造业之后,很可能会成为实际工作中的拦路虎。

David Otsu

“我专注于材料工程,这个领域涉及大量的实验工作。幸运的是,JMP能够协助我完成整个实验设计过程,例如,如果你正在做某种部分析因,那么可轻松将它放在JMP中生成。JMP拥有出色的交互性和直观性,查看数据轻松便捷,操作起来快速灵活。对于像我这样的视觉学习者,这真的很有用。


— 研究生David Otsu

例如,在最近的一个期终结业项目中,几名学生对聚乳酸的结晶度进行了分析,聚乳酸是一种可生物降解的多用途热塑性聚合物,从玉米和甘蔗等可再生资源中制取而成。聚合物的生物降解性使其成为传统商品应用(如食品包装和一次性餐具)更环保的理想替代品。

由于聚乳酸可以在多种结晶度下加工,因此Pan教授的学生力图通过改变聚合物等级、停留时间和冷却速率来寻找和研究影响结晶度的因素,并确定聚乳酸作为可行的替代塑料的潜力。通过分析变量间的相互作用,他们非常自信地得出以下结论:材料和冷却速率对结晶具有显着影响。

学生David Otsu表示:“JMP帮助我们进行了一系列实验,让我们能够提前进行规划,从而顺利而快速地完成整个项目。JMP非常容易使用,让我们能够适应项目实施过程中出现的各种变化和问题。”

美国和中国的工程系学生共同设计解决方案,以应对现实世界中的挑战

在加州理工州立大学,学习活动并不仅仅局限于课堂上或是校园内。除了在学年期间的教学外,Pan教授还负责一项专为有抱负的工程师们设立的名为“中国工程”的独特出国学习项目,为此,加州理工州立大学已同杭州的浙江工业大学(ZJUT)建立了友好合作关系。2016年夏天,11名来自加州理工州立大学的学生以及22名来自浙江工业大学的学生组成合作团队,共同研究质量工程,通过JMP识别和解决现实世界的工程挑战。

在此夏季课程中,Pan教授向学生们讲解有关质量工程和方差分析的基础知识。随后,学生们便根据所学到的知识着手设计团队项目。项目中,学生们需要从一个现有系统(比如可以是医院、银行或运输体系)中找出有待进行质量改善的工程问题,收集与该问题相关的数据,分析数据,准备演示文稿并制作报告。

Wade Bedinger

加州理工州立大学还为工程系学生提供到中国学习的独特机会。这种独立项目是对质量工程教学的有力辅助,在项目中,学生们需要就现实世界中的工程问题拿出解决方案。本科生Wade Bedinger说:“我参加了Pan教授在中国的质量工程课程,并与[来自浙江工业大学的]同学们共同参与了杭州交通系统的研究项目。无论是对于课堂学习还是项目开展,JMP都非常有用。”

Students using JMP at Cal Poly

“JMP无比灵活,你可以随心所欲地进行各种不同的尝试。你可以适当调整图形,让它与演示文稿完美匹配,也可以对轴线进行调节,以显示你想关注的数据。”


— 本科生Wade Bedinger

当一个团队发现杭州当地某医院存在病人排队时间长和挂号系统低效的情况时,学生们看到了改进的机会。于是,他们便着手设计能够改善患者体验的解决方案。为此,他们开始收集数据:一天之中各时段的患者数量、等待时间以及患者花在挂号上的时间。接下来,学生们开始分析数据-并提出改善建议。

Kyle Batman

“[在Pan博士的课堂上],我们使用六西格玛流程来分析团队项目。项目给我带来了实实在在的帮助,我学会了如何进行统计过程控制,以及如何使用各种不同的质量模型和查看可用的图表。JMP的界面非常出色 - 你可以使用原始数据创建图表,分析和解释数据。”


— 本科生Kyle Batman

Pan教授表示,项目的学习目标,不仅仅是为了给学生们提供学以致用的机会,更加是为了“教育我们的学生学着去适应多学科的国际团队环境。这是一项极为重要的技能 – 能够参与团队合作,了解不同的文化,并能够跨越语言的障碍。”在当今工程领域,这项技能对学生们的意义尤其重大。

Pan教授表示:“根据行业需求及时调整教学模式非常重要。”当诸多全球制造公司寻求出类拔萃的毕业生之时,Pan教授需要确保他的学生在离开加州理工州立大学时,能够拥有足以受用的本领 − 对于工程概念和理论深入透彻的理解力,能够与不同背景和国籍的同事开展无障碍协作,并拥有贸易技术的相关经验。

努力将学生培养成毕业后能够胜任工业领域工作的合格人才

Pan教授说,几年前他曾经参加过在加州圣何塞举行的一系列美国质量协会会议,从那里了解到许多行业领军企业正在使用JMP。“于是我想到,让学生们掌握JMP的使用方法应该是个不错的主意,因为他们中的很多人将会进入这些加州公司工作。我们对他们先行进行培训,让他们在毕业时就已经掌握了软件的相关知识,这对学生们将是一个很大的优势。”

Jianbiao John Pan helping students

“通过在中国跟随Pan博士学习质量工程,我对大批量数据的处理方式有了更加深入的理解。我们能够运用各种不同的软件包对所学的工程和统计知识加以练习,而我主要使用的是JMP。我知道,在制造领域,只要涉及到处理多维度分析,JMP等统计软件都会是不可或缺的工具,能够帮助我分析大型数据集。据我所知,在制造业中,人人都在使用JMP进行分析。”


— 本科生Kyle Batman

The results illustrated in this article are specific to the particular situations, business models, data input and computing environments described herein. Each SAS customer’s experience is unique, based on business and technical variables, and all statements must be considered nontypical. Actual savings, results and performance characteristics will vary depending on individual customer configurations and conditions. SAS does not guarantee or represent that every customer will achieve similar results. The only warranties for SAS products and services are those that are set forth in the express warranty statements in the written agreement for such products and services. Nothing herein should be construed as constituting an additional warranty. Customers have shared their successes with SAS as part of an agreed-upon contractual exchange or project success summarization following a successful implementation of SAS software.

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