【名工大】電気・機械って何を学ぶの?を徹底解説【現役名工大生】

名工大の学生生活

こんにちは!けい(@Keimameshiba)です.

次の春から電気・機械の4年生になり,研究室に所属が決定しました.

今回は,何となく名工大の電気・機械に入ったけど,実際に何やるんだろうという人向けに,

どのような学問を勉強して,具体的に何ができるようになるのか

について焦点を当てて,自分なりの意見をまとめていきたいと思います.

3年間の流れ

カリキュラムは公開されているので,基本的にこれに沿って話していきます.

http://gkm.web.nitech.ac.jp/e-model/20191_L.pdf

1年生

1年生は基礎的なことを勉強します.具体的には,数学,化学,物理,英語などの広い範囲の学問を学びます.

なので,思ってた大学の勉強は案外地味だった,思うかもしれません.

基礎→地味っていうのは仕方ないんですが,工学部かつ電気・機械に入る人は,基礎的な数学や興味の薄い化学を勉強したい!という人は少ないと思います.

それよりは応用的な,例えばロボットだったり,通信だったり,自動車の作り方だったり,具体的なテクノロジーについて興味のある人が多いと思います.

なので初めの1年生は勉強に対してモチベーションが低いことが多いです.

また,この段階では電気・機械は全員同じ内容を勉強します.

しかし,勉強がつまらないからと言って,勉強を怠るともちろん単位を落とします.

なぜか1年生の基礎的な単位が必修で,3年生の専門的な単位は必修ではないので,1年生の単位は重要です.

二年生

分野配属

1年生の終わりに,電気電子か機械工学かのどちらか投票して選びます.

1年生の終わりにして大学で初の分岐点がやってきました.

二年生からは電気か機械かの専門性を高めていくフェーズに入っていきます.

ここからは,将来自分が何をしていきたいのかを真剣に考えていく必要があります.

私自身は電気電子に所属しているので,ここからは電気電子寄りな目線で話していきます.

授業

2年生の前期の授業は1年生よりかは専門的な授業になります.しかし,まだそれを学んだからといって具体的なテクノロジーの仕組みなどが分かるわけではありません.

まだ高校の延長,という感覚が抜けないレベルの学問を学びます.

ですが,プログラミングなどの現代では必須スキルも,ある程度学ぶことができます.

実験

こいつが中々やっかいなやつです.

自分自身,高校までの実験って楽しかったんですよね.

でも,大学の実験は,実験を行う時間よりも実験レポートをまとめる時間の方が圧倒的に多いんですよね.

そりゃ実験だけできるなら,座学よりも楽しくてやる気が出るんですが,実験レポートの量が多くて少し,いや結構大変です.

カリキュラムを見れば分かるんですが,電気よりも機械の方が実験が少ないです.

なので,何となく名工大に入って何となく卒業したい,という人は機械の方が比較的楽に卒業できると思います.(機械の人へのディスリではないです←)

3年生

分野を絞っていく

3年生は自分が所属している分野の中で,さらに専門を絞っていく段階です.

自分は電気分野なので,電気の例で話させていただきます.

電気電子工学の中にはさらに大まかに3分野に分かれます.しかし,分野配属という形では分かれるわけではありません.

自分が進みたい分野の授業を選択するも良し,まだ決まっていないから全ての授業を受けるも良しです.

3年生はほとんど必修科目がないので,自由に取りたい授業を決めることができます.

その分,自分の行動を自分でコントロールする能力が求められます.

単位数させ合えば,3年生で専門的な授業を何一つ取らなくても,研究室に入って,卒業することができます.

しかし,私は3年生の授業を受けないなら大学3年間を通った意味がないと思うくらい,3年間の授業では優先順位が高い科目が多いと思います.

なぜなら,授業をするのは教授で,その授業がより教授の専門分野に近いからです.

より教授の情熱に近い部分の話が聞けて,視野を広げることができます.

電気電子の3分野

①半導体

②パワエレ・メカトロ

③通信

http://elemech.web.nitech.ac.jp/introduction/

↑ これは名工大の電気電子の研究室の一覧です.そのページでも上から順に①半導体,②パワエレ・メカトロ,③通信となっています.

一応,数学系の研究室もあります.

半導体

半導体,このワードを聞いてネガティブなイメージを持っている人がいるかもしれません.

しかし,半導体は今後もさらに需要が高まっていきます.

最近のテクノロジーの話題は,AIや5Gでしょうか.これらは,半導体なしでは成り立ちません.

基本的に電子機器はすべて半導体が大量に入ってます.半導体=コンピュータだと思ってもらって大丈夫です.

想像してみてください.今後ますますIOT,自動運転,5G製品などのニューテクノロジーが導入されていきます.

すべての物がインターネットにつながる時代はもうそこまで来ています.

人間一人が持つコンピュータは増えていく一方です.

現在,半導体産業が日本が弱いのは,圧倒的に国として力が足りていないからです.

半導体自体は需要は増える一方ですが,日本の半導体企業が海外の半導体企業よりも競争力が低くなっているだけです.

半導体分野は,電気電子の分野としては主に素材を研究する領域となります.

この分野は,素材を作ったり素材の性能を引き出したりするのが好き,という人におすすめです.

パワエレ・メカトロ

パワエレはパワーエレクトロニクス,メカトロはメカトロニクスの略です.

パワーエレクトロニクスは簡単に言えば,電力を上手く変換する技術の学問です.

家電量販店とかで洗濯機をみてください.インバーター搭載などが書かれているかと思います.

インバーターとは,直流の電気を交流に高効率に変換する技術です.これは,モーターを制御する時に用いられます.

少し難しいですが,パワーエレクトロニクスでは省電力・小型化を目指す学問だと認識しています.電力消費量で全電力の半分を占めているのがモーターだと言われています.

出典: https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1602/26/news059.html

日本は省エネの技術は世界トップレベルで,自動車産業にも直結する日本が強い技術だと思います.

具体的には,簡単な回路として半波整流回路も立派な電力変換技術です.

半波整流回路

この波形は,抵抗にかかる電圧を表していて,ある方向の電気しか流れないことを意味しています.

この回路はパワエレの中では一番簡単な回路だと思うんですが,このように電力を変換する技術を学びます.

この分野は,電気回路が好きで環境問題にも関心があるという方に合っていると思います.

メカトロニクスは,メカニクス(機械工学)エレクトロニクス(電子工学)が掛け合わさったような学問で,一番イメージしやすいのはロボットです.

ですが,どちらかというとモーターの制御などが多いです.実際に世の中にあるロボットというのは,産業用ロボットが多くを占めています.

産業用ロボット

人型ロボットを作りたい!という人はいるかもしれません.

しかし,Pepper君みたいな人型ロボットはあまり市場に出回っていません.

なぜなら,人型ロボットを作ってもお金になりにくいからに尽きると思います.

確かに,人型ロボットは夢があり作ることは楽しいかもしれません.

しかし,実際にお金にならないことを研究したり,開発することは極稀です.なので,自動車の組み立てや,工場の自動化などで需要が大きい産業用ロボットの研究が盛んに行われています.

この分野は,制御工学に関心を持っていて,実際に製品を形にしたいという人に合っていると思います.

通信

5Gや,IOT,自動運転技術を支えるのが通信技術です.

そもそも,なぜスマホでインターネットにつながるのでしょうか?

このような,情報を伝達する原理・方法を学びます.

ここは少し情報工学と被っている分野です.電気電子の通信はハードウェアとソフトウェア両方を取り扱い,情報工学の通信はソフトウェアを扱う,といった感じの認識です.

通信のハードウェアとは,アンテナのことです.電気電子では,無線通信のコア技術である電磁波について専門的に学びます.

3Gも4Gも5GもWifiもすべて,電磁波という物理現象で,情報を送受信しています.

このような物理の観点から通信の研究をするのが電気電子で,ネットワークとコンピューターを結びつける研究をするのが情報工です.

通信の教授には,電磁波を見えるようにするのが目標と言っている教授がいるくらいです(笑)

さて,現時点の自動運転技術は,車に搭載されたコンピュータで自動で止まったり,ハンドルを切ったりを制御しています.しかし,それでは各車での電力消費が大きく非効率であると言えます.

そこで,すべての車をネットワークに繋げればどうなるでしょうか?

一つの中央処理施設でコンピュータを動かすので,電力面からもエコです.また,信号が青になる瞬間に一斉に動き出せばいいので,渋滞の概念がなくなります.さらには信号なんていらなくなります.

このような,世界の常識をひっくり返すような技術を通信分野では研究することができます.

この分野は,通信技術を活用して世界をさらに豊かにしたい,という人に合っていると思います.

まとめ

長々と話してきましたが,結局一番大事なのは「自分はどんなことに興味があるか」ということです.

限りある大学生活,限りある人生,すべてあなた次第でどのようにも生きることができます.

大学ライフを実りあるものにしていきましょう.

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