機械工学科

機械の設計・製作と利用について探究する「機械工学」の基礎知識と専門的知識を関連付けながら学びます。幅広い分野に応用できる基礎力を確実に身につけた上で、産業基盤を担う技術者・研究者となるため、多角的な視点を培い、社会と技術の変化に対応できる柔軟さを養います。

「機械工学」は力学を基礎とする工学の一分野であり、私たちの暮らしと社会に欠かせない自動車や鉄道、家電などの製造をはじめ、あらゆるものづくりに関連する学問です。ものづくりにおけるコスト、効率、最適化などを重視する「エンジニアリング（工学）」と、その基盤となる理論や本質に重点を置く「サイエンス（科学）」の両方が並行する、学際的かつ実践的な学びが魅力です。

基幹科目となる「熱力学」「材料力学」「機械力学」「流体力学」「制御工学」「計測工学」での学びに、各専門科目の内容を関連付ける学習を繰り返し行い、ゆるぎない基礎力を確立。さらに、専門科目では多岐にわたる分野に対応できる応用力を養い、確かな基礎を持ちながら創造性豊かなエンジニアを目指す学びを展開します。

高度な技術者教育プログラムとして要求される水準を満たした本学科のカリキュラムは、JABEE認定*を受けています。

6つの基幹科目に加え、1年次には専門科目への導入教育科目となる「機械工学序論Ⅰ／Ⅱ」、2～3年次には「機械工学実験」や「設計論の基礎と製図」などの実験・実習科目、プログラミングが学べる科目も開講。3年次後半には「シミュレーション実習」や「ロボット製作実習」といった発展的な選択科目を学ぶことができます。

社会に接する「インターンシップ」や「先端技術」などの分野も網羅し、基礎から先端技術までを網羅した実践的カリキュラムとなっています。

4年次には興味を持った分野の研究室に配属され、卒業研究に取り組みます。学習内容が決まっている3年次までの講義科目とは異なり、卒業研究では自分自身の研究テーマについて自ら関連研究を調査し、研究に必要となる理論や実験手法を習得しながら進めます。なお本学科のカリキュラムでは、卒業研究は必須科目となっています。

• 階段昇降機能を持った⾃律型清掃ロボットの開発
• リンク機構による歩行機械の解析と設計
• トレーラにステアリング機能を備えた牽引⾞両の軌道追従制御
• モータの瞬間⼤電流駆動を⽤いた抜重による段差乗り越え
• 機能性分子センサを用いた航空宇宙機模型の空気力計測
• CFDによる多角形エアロシェルの形状評価
• MEMS技術を⽤いた低消費電⼒濃縮・分離デバイスに関する研究
• 背ビレの形状と流体抵抗
• 蚊の忌避行動と流れの関係
• 変形性関節症患者と健常者の関節液モデルにおける⼈⼯関節材料の摩擦測定
• 3Dプリンタを用いたDIP関節用人工軟骨形状の作製の検討
• カーボンナノリングを⽤いたフラーレン分⼦の抽出
• 両膝同時加温を⽬的とした屈曲型共振器の加温特性解析
• ファミリーレストランのための機械学習を⽤いた調理スケジュール最適化
• 災害避難時に活用するパーソナルモビリティ自動運転システムの開発
• 信号交差点における自動車と信号機の連携と交通渋滞緩和効果の検証　など

1年次に開講される「機械工学序論Ⅰ／Ⅱ」は、本学科での専門的学習への入口となる科目です。講義・演習・実習を組み合わせた学びで、機械工学の概要を捉え、機械工学を学ぶためのスタディスキルを身につけることができます。

ノートの取り方から報告書の作成方法、技術者としての倫理などを学び、グループでの実験や製作にも取り組みます。また実習ではノギスを用いた正確な計測や、製図の基礎となる図学（図法幾何学）を学びます。

こうした取り組みを通して、機械工学を学ぶうえで欠かせない「仲間と議論して問題を解決する能力」や「現象を観察する習慣」、技術者としてのものの捉え方・考え方も養われていきます。

基幹科目や実験・実習科目など、特に重要な科目の授業は複数クラスに分かれて行われます。

実験・実習科目では、担当教員に加えて大学院生等のTA（ティーチングアシスタント）が配置されているため、より細やかなサポートを受けながら学習に取り組み、理解を深めることができます。

また「機械工学序論」や「機械設計法」といった科目ではPBL（Problem based Learning　体験型自律創造学習プログラム）が取り入れられています。グループワーク、ディスカッション、プレゼンテーションを通じて、コミュニケーション能力の向上を図ります。

安全で性能のよい機械を作るためには、材料力学や機械力学、流体力学、熱力学といった基礎分野の知識が必要です。また、機械を適切に動作させるためには、機械の状態を観測・統制する計測工学や制御工学の知識が欠かせません。そして機械設計においては、こうした各分野の知識を用いてさまざまな要素（部品）を構造化し組み合わせて、必要な機能を発現させる（実現する）ことが最も重要です。

本学科では3つの設計系科目を設置しており、他の科目で学んだ知識を活かしながら、必要な機能を持った機会を設計するための知識とスキルを身につけることができます。

• 設計論の基礎と製図……機械設計に必要な知識や製図法を学ぶ。
• CAD/CAM演習……3D CADソフトによるコンピュータ上での設計について学ぶ。
• 機械設計法および演習……実際の機械設計・製作を通して、設計プロセスを理解する。概念設計、詳細設計、仕様作成、加工作業、組立作業、実験、評価の手順を実践。

実習・実験科目では、実践を通してさらに理解を深め、知識とスキルを身につけます。

• 機械工学実験Ⅰ／Ⅱ……講義科目で学ぶ内容に関連した実験を行い、結果を考察することで、学習内容に対する理解を深める。
• プログラミングⅠ／Ⅱ……機械工学の研究開発に必須のスキルとして、アルゴリズムの知識やプログラミング技術を身につける。
• シミュレーション実習……「MATLAB」などの支援ソフトを用いて、講義で学んだ知識について数値シミュレーションを行い、現象を確かめながら理解を深める。
• ロボット製作実習……各自で小型ロボットを製作。ロボット工学や制御工学などの理論やプログラミングの知識を用いて障害物回避などの課題に挑戦する。
• インターンシップ……企業での実習を通して、より実践的な考え方を身につける。

4年次の卒業研究では、自分自身で見つけ出した研究テーマに取り組みます。指導教員や研究室の仲間と議論を行ったり、専門書を読んで勉強したりしながら、一歩ずつ進み、問題を解決していきます。そして大学での学びの集大成として、研究内容を卒業論文にまとめ、発表します。

研究に取り組むなかで、高い壁に行く手をはばまれることもあります。しかし、そのすべては大学卒業後に、技術者として仕事をする上での基本となるのです。