航空宇宙工学・機械工学 専攻解説:アメリカ大学進学・正規留学・MBA取得のNCN米国大学機構

アメリカの大学・大学院への進学・留学プログラム

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エンジニアリング/機械工学・航空宇宙工学

例えば自動車や航空機、あるいはそれを作る産業ロボット、宇宙ロケットに至るまで、
およそあらゆる機械作りを支える基盤テクノロジーのひとつひとつを学べるのが米国大学だ。
これまで多くの学生がエンジニアとして大手日本企業などに採用された、実績ある分野でもある。

ナノマシンから宇宙船まで。世界一の環境・アメリカの大学

shocktube.JPG.jpegテキサス大学アーリントン校の小スケール用風洞での実験風景。航空力学の実験に欠かせない風洞は、超音速風洞や大型風洞など5つも備えている。将来、国際的に通用するエンジニアや科学者をめざすなら、その学びの場の選択は重要な分かれ道だ。日本とアメリカを問わず、候補になる大学あるいは学部のカリキュラムや施設、卒業生の進路状況を比較検討するとよい。その視点でアメリカの大学を見ると、いくつかの特徴が目についてくるだろう。
国としては自動車産業の苦境が伝えられるアメリカではあるが、航空産業や宇宙産業などでは他の追随を許さない。その基盤となるのがアメリカの大学での研究活動や人材育成に他ならない。産学官が一体となったダイナミックな教育は、日本ではまねのできないアメリカならではの特徴だ。

NASAとの共同プログラムなど魅力ある講座がそろう

エンジニアリング学は物づくり全体をカバーする幅広い学問だ。さまざまな専門分野に分化しているが、総じて頭で考えるだけでなく、手を、身体を使ってものを作り出すことが好きな人に最適な学問であり、CADやシミュレーター全盛の現代においても根本に違いはない。
ほとんどの専門分野で世界をリードするアメリカの大学だが、特に多額の研究予算が必要な理科系の分野では日本の大学に大きく水をあけている。それは、コース内容の専門性の高さと、開講される講座の数を比較すると歴然とする。
エンジニアリングの代表分野である航空宇宙工学の専攻を例にとってみよう。NCNの受入大学でもあるテキサス州立大学アーリントン校では、基礎領域以外の航空宇宙専門科目だけでも70以上の講座が並んでおり、その内容は、飛行機やロケット、宇宙基地設計の講座までカバーしている。このアーリントン校や、同じく受入大学のアラバマ大学ハンツビル校では、アメリカ航空宇宙局(NASA)との共同研究開発プログラムが設けられ、インターンシップをNASAや航空機メーカーで体験するチャンスもある。世界最先端の技術を目の当たりにして学べるのだ。
このように、政府や産業界が大学と協調して研究にあたる産学官協同が当り前になっていることが、アメリカ大学の強みと言える。工学に留まらず、あらゆる領域で、インターンシップ受け入れや講師の派遣などを通じて政府・産業界が教育を支援するが、特に日本の大学と比べものにならないほど大きいのが、研究資金の提供や、寄付によって提供される講座などだ。研究成果による還元への期待ももちろんだが、優れた人材育成への寄与が社会貢献であるという考え方が、力強いアメリカ社会の基盤となっているのだ。

専門性と国際対応能力で不況下でも就職は好調

アメリカでエンジニアリング学を学んだ学生の、その後の進路の展開について、NCN学生の実績をもとに見てみよう。大手企業を中心に抜群の内定率を誇るアメリカ大学の卒業生たちは、日本の一流大学をもしのぎ、現在の不況による就職事情の悪化の中でいっそう強みを発揮している。それは限られた採用の中で真に実力をもった人材を確保しようとする流れの中で、アメリカで得た専門性と語学力・国際力などを総合した人間力の点で高い評価を受けているからに他ならない。
大学院に進学することでその可能性はさらに高まるのは日本の工学部と同様であるが、このタイミングでトップスクール進学に挑戦する学生も多い。

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卒業研究で実際の航空機を設計
NCN卒業生 多川浩太郎さん

━━━テキサス大学アーリントン校へを選択した理由を教えて下さい

  • 日本では惹かれる大学がありませんでした。偏差値で大学・学部・学科を選ぶ人が多く、自分が本当に学びたいことを学ぶ大学選びではなかったのです。もともと航空関連の技術者になりたい思いで勉強していましたから、学生主体のレーシングチームや、飛行機を作る団体の活動が盛んなアーリントン校には、航空機との距離が近いという魅力を感じたのです。

━━━航空宇宙工学の授業で面白かったものは?

  • 飛行力学(Flight Dynamics)という科目が印象的でした。パイロットが操縦桿を惹いた時の航空機の反応、横風が吹いたらどうなるのか、など、感覚的にわかる現象を、数学や力学を使って計算シミュレーションするんです。これは現在の航空機に欠かせない自動制御の基礎なのです。普段乗っている飛行機が揺れずに飛べるのも、この研究のおかげなんですね。

DSC00186.JPG.jpeg模型飛行機による大学対抗コンテストへの出品機。飛ばす技術よりも、設計やプレゼンテーションの質が重視される。UTAチームは08年出場チーム中総合3位、プレゼン評価では1位を獲得した。(大学HPより)

━━━逆に、学ぶのが大変だった科目は?

  • 大変だったクラスほど面白いので、逆ではないですね。最終学年で学んだ航空機設計論(Aerospace Vehicle Design)は一番大変で、一番面白かった。卒業研究にあたるクラスですが、前期はこれまで学んだ知識を総動員してひとつの航空機について考察します。後期はさらに進んで実際の設計を行います。毎週レポートの提出があり、その準備と作成で20時間以上かかるので、他のクラスとの調整も大変。面白いからやれるんですけど。

━━━勉強時間はどのくらいですか?

  • 授業の後は、チームでの研究や実験があるほか、自分のテーマで個人研究をします。学期中は特に週末も関係なく、一日平均10時間は勉強というか、課題をやっています。夜10時頃からはカフェモカ片手に眠気との戦いです。それでも1時には寝て、7時起床を守っています。

━━━アメリカで学んだことは、これからの仕事にどう生きるでしょう?

  • メーカーでジェットエンジンの開発に携わる予定ですが、エンジニアとしてのキャリアを積み、将来は開発を任せてもらえるプロジェクトマネージャーをめざしています。留学中に得た積極性、忍耐力、努力する姿勢など、大学生活を生き抜く中で得たものはどんな場面にも活かせると思います。

━━━これから留学を考えている人にアドバイスをお願いします

  • 4年間をかけて打ち込みたい、学びたいことがあれば、無限の可能性が広がる最高の環境です。留学することが素晴らしいのではなく、留学を通して何を学び、何を成し遂げたのかが重要ですし、その過程で得た経験が、その人の強みや人間的魅力になるのだと思います。アメリカの大学に夢や目標を実現する方法があり、相応の努力を惜しまなければ、その4年間は刺激的で充実したものになるでしょう。

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エンジニアリング学とテクノロジー学

アメリカの大学の専攻のうち、日本語で工学と表記される専攻は、大きく分けて2つある。ひとつはエンジニアリング学、もうひとつはテクノロジー学だ。
このうち、日本の工学の学びの概念に近いのはエンジニアリング学だ。機械工学・電気工学・土木工学・材料工学など、それぞれの領域の技術・システムや機械を開発し、製作・製造する技術を学ぶ。そのためには物理学や数学、化学などの理科系の基礎知識と応用技術を身につけることが必要だ。
大学によっては、基礎科目を集中的に編成したプレエンジニアリングという準備課程カリキュラムを組み、その課程の成績によってエンジニアリング学の専攻を認める制度をとっているところもある。また、エンジニアリング学をより専門的に学ぼうとする者は、多くが大学院に進学している。
いっぽう、テクノロジー学は、エンジニアリング学で開発された技術や機材を実用・操作する技能を中心に学ぶ学問だ。例えば、情報テクノロジー学は、コンピュータを使ってビジネスなどに必要な情報を整理利用する方法を学ぶ。医療テクノロジー学は、先進の医療機器を使って検査や治療を行う技能を身につける学問だ。このようなテクノロジー学は情報テクノロジーならビジネス、医療テクノロジーなら健康科学などの応用分野の専攻の中で学ぶことができる。


コンテストは腕を磨き、キャリアを開拓する絶好の場  

SC2008.jpgものづくりの技術を究めようとするエンジニアリング学生にとって励みになるのが、技術を競うコンテストだ。
日本でもロボットコンテスト(ロボコン)が盛んだが、アメリカでも各大学が威信をかけて、様々な技術を争うコンテストに熱いチャレンジを続けている。
NCN受入大学であるテキサス大学アーリントン校は、こうしたコンテストに積極的に取り組み、目覚ましい成績を上げてきた。同校の学生チームは、約140の参加大学がレースカーの設計技術と実際のスピードレースを競う全米レースカーコンテスト(Formula SAE)に参加を続けており、過去20年間で8度の優勝と3度の準優勝という華々しい実績を誇っている。レーサーを含め全員がボランティアだが、大学のプログラムのひとつとして開発予算が提供され、ハイブリッドエンジンの研究にまで及ぶプロ顔負けの技術開発を行っている。
また、アーリントン校で航空宇宙工学を学んだNCN生3人のチームが、日本宇宙フォーラムの主催する衛星設計コンテストで大賞を受賞したのも素晴らしいニュースだった。3人はまだ学部課程在籍中だったが、日本の旧帝大をはじめとする名門大学院チームを押さえての快挙を果たし、アメリカで航空宇宙工学を学んで得た圧倒的な実力を示したのだ。
最近ではGPSや画像解析装置などを搭載/活用した全自動操縦のロボット自動車によるラリー大会が実施されるなど、アメリカはこうしたコンテストの規模も大きい。
こうしたコンテストには、産業界も注目している。実績によって奨学金や大学院進学.就職などの条件で大きなアドバンテージを得るばかりか、一生のキャリア構築にも大きな可能性が開ける。事実、上記の衛星設計コンテスト優勝メンバーには、アメリカ最大手の航空機メーカーへの就職者もいる。


「世界に強いエンジニア」は絶対的な希少価値  

アメリカ大学で高い技術を学び、ネイティブ並の英語力を身につけ、さらに国際的な視野と積極性を身につけた卒業生は、自動車メーカー、電気・機械メーカー、製薬会社など、業界トップクラスの企業に続々就職を決めている。特に世界展開や海外との提携を図る国際企業では、高い英語力は決め手のひとつだ。
一方、エンジニアリングやサイエンス系の学生の中には、研究職をめざしたり、社会に出る前にさらに専門的な力を身につけようと、大学院に進学するものが多い。NCNでも、州立大学を起点に、スタンフォード大学やイェール大学など世界最高の大学院に進学する学生が増えてきた。こうしたステップアップによって、国際的な研究に携わったり、世界をリードする技術開発を果たしたりするチャンスもまた、広がっていくことだろう。


航空宇宙工学

この分野、アメリカを選ぶのは「必然」

engineering.jpgNASAとの共同プロジェクトなど魅力たっぷり
航空宇宙工学をめざすなら、アメリカ大学を選ぶのが必然とさえ言える。
現代の世界航空産業、宇宙開発いずれもアメリカが圧倒的な力で他をリードしている。東大や京大とカリキュラムや科目内容を比較検討してアメリカを選ぶ学生もいるほどだ。航空機メーカーやNASAとの共同プロジェクトなど、世界最高水準の研究に立ち会うことのできる有利さは、アメリカでしか得られないものだ。
航空宇宙工学の履修は、まず機械工学、材料工学、流体力学などの基礎分野に始まる。次に学ぶのが、航空力学、機体構造、エンジンなど、機材を「作る」ための専門分野だ。こうした各要素を学んだ上で、いよいよ集大成として、開発テーマを絞ったデザインプロジェクトに取り組む。デザインプロジェクトでは、開発チーム単位で、航空機やロケット、衛星、宇宙基地などを設計し、模型を作り、ときには実際に物理実験を行う。インターンシップを通じて実際の機材の設計や製造に立ちあうこともあり、プロとして社会に出る準備を着々と整えていける。

機械工学

先端分野になればなるほど強くなる

res_lab_sm_6.jpg基本を学び、大学院で応用分野をめざそう
エンジニアリング学の中でも最も人気が高い分野が機械工学だ。私たちの生活を支える様々な機械、腕時計から宇宙船までそのメカニズムの開発・設計を担う学問で、有史以来の物づくりにおける「工夫」 が積み重なり、結晶したものと言えよう。
学びの具体的な流れを見てみよう。まずは準備課程として、数学・物理学などの基礎科目を学ぶ。次いで専門課程に入り、静力学・動力学・熱伝導学・機械振動学など物理学の応用分野を研究する。そしてその知識をもとに、ロボットや製作機械など、具体的なプロジェクトに応じたメカを設計し、製造し、実際に稼働してみる。時には産学協同のプロジェクトで新製品のプロトタイプ(試作品)を作ったり、企業内のインターンシップで実際の製作に参加したりするチャンスもある。
卒業後は、自動車・飛行機・ロボットなどの開発に関わる職業が典型的な進路だが、その中でもより専門的・先進的な仕事を求めて大学院進学率が高い専攻でもある。大学院では、自動車工学や、制御工学など、より細分化した研究に深く携わり、最先端の技術開発を担うことになる。

材料工学

軽く、強く…求める性能を得るために

NanoFab_research.jpg化学と物理学、工学の複合分野
どんなに優れたメカニズムを考えても、それを製品として実現するには、実際に動く機械を作るための材料が必要だ。例えば理論的には可能だった800席の超大型旅客機も、その巨大な機体と翼を形作り、効率よく飛行させるための軽量化と、気圧や風圧、衝撃に対する長期間の耐久性とを兼ね備えた材料があって初めて製造が可能になったのだ。もちろんその設計製造にあたっては、それぞれの部品に最適な材料を調整しながら作り上げていく技術が必要だった。その技術を生んでいるのが、材料工学だ。機械工学を学ぶ者にも、組み合わせて得ておくことが望まれる重要な分野である。
材料工学の研究は、無機化学・有機化学・物理学・力学から始まり、金属化学、セラミックなど、それぞれの素材の特性を学ぶと同時に、めざす性能を持つ材料を作るための技術を学ぶ。まったく異質な2つの物質の組合せで、予想もしなかった物質特性が生まれることもある。理論と実践を繰り返して新たな物質を作り出す過程は偶然に左右される部分もあるが、産業界が求める特性の物質を計画的に作るための知識と技術も必要だ。そのため、その研究は大学院まで一貫した専門性が前提と言える。卒業後企業や公的機関の研究室で研究を続ける者も多い。

電気工学

「オール電化社会」の基盤技術

20090120195245.jpgハイブリッドカー、コンピュータなどから住宅まで
電気工学の領域は、比較的単純な電気回路の設計から、半導体や超伝導などの最先端技術に至るまで広汎だ。その他にも、発電や電力流通、電磁気など様々な研究分野があり、徐々に自分の関心領域に進むことができる。電気工学を基盤に、よりコンピュータ技術に特化した電子工学・コンピュータ工学と重なりの大きな学問で、そうした関連専攻との研究範囲の住み分けも、大学によって少しずつ異なっている。
数学・物理・化学の基礎を学んだ後、電磁気学・エネルギー変換学・回路設計・半導体工学などの専門科目に進む。仕上げの段階では、電力供給システムの構築、デジタル回路の設計などのプログラムに取り組む。
多くの大学で大学院進学を想定したカリキュラムになっており、進学率は高い。就職では、主としてメーカーの研究開発部門で、半導体の設計、エネルギー供給システムの開発などに携わるエンジニアとして、キャリアをスタートするのが典型例だ。

コンピュータ工学・電子工学

家電組み込み技術から大規模クラウドシステム構築まで

com.jpgハード側からコンピュータシステムを考える
人間が作る機械の中でも、現在最も広い分野に活用されているものがコンピュ−タであろう。パソコンが生活の中で当り前に使われるようになってからわずか十数年だが、その間にも日進月歩の技術革新が進み、より速く、より多くの機能に対応するコンピュータが開発されてきた。こうした技術開発のうち、主にハードウェアの側面を担っているのが、コンピュータ工学である。
ハードウェア中心と言っても、機能を与えるソフトウェアの基幹構造に対する知識が必要なのは言うまでもない。そこで、コンピュータ工学のカリキュラムは、数学や物理の基礎科目を経て、回路分析・デジタル信号・マイクロプロセッサー・プログラミング言語などを組み合わせて学ぶ。上級生になると、さらに専門的なプログラムとして、デジタルハードウェア設計・オペレーションシステムソフトウェア設計などに取り組んでいく。
コンピュータ工学は、その技術革新の早さから、常に新しい知識の人材が求められており、卒業後の進路としての門戸は広い。しかし同時に、社会に出た後も常に最新の技術を学ぶことが求められる。大学で学んだことを基礎に、一生学び続ける覚悟が条件であるのと同時に、新しい技術に対する好奇心が強い人にとってはたまらなく楽しみな学問と言えるだろう。

工業デザイン学

注目のインダストリアルデザイン

productd.jpg人に優しく、効率の良い機械をつくるための「デザイン」
およそ私たちの身の回りにある工業製品のうち、デザインという過程を経ていないものは何もない。工業デザインの最終目的は、製品の形状を決めることだけではなく、その背後にある人々の生活そのものをデザインすることだとされる。それを学ぶ工業デザイン学は、常に生活を見つめ、その中での製品の機能を考える能力を培う学問だ。
工業デザイン学の専攻プログラムは、デザイン専攻の一部であったり、建築学専攻に含まれていたりと様々だが、デザイン技術や理論の他に、人間工学・材料工学系の知識や情報科学の知識、時には心理学の知識なども関係してくる。工業デザインのためのコンピュータや専用ソフトウェアの使用法などのデジタル技術も習得し、製図やモデリングに活用していく。
工業デザインをキャリアに結びつけようと考えるなら、ビジネス学、特にマーケティング学を学んでおくとよい。デザイナーとしての製品発案に必須の、「市場が何を求めているか」「市場にどうやって届けるか」といった着想が身につくからだ。
デザインは直感的ひらめきの要素と、理論的に構築していく部分のバランス感覚が重要となる。ひらめきだけでは理にかなわず、理論だけではつまらないものになる恐れがある。「理にかなったひらめき」を得るために、感覚と知識、両面を磨いていこう。

テキサス大学アーリントン校(州立)

University of Texas at Arlington

日本人学生の実績も十分。屈指の実力校

アメリカ航空宇宙局(NASA)の本拠地テキサス州の州都ダラス郊外に立地する。周辺には全米最大級のダラスフォートワース空港を控え、航空関連産業をはじめ、ハイテク産業や研究機関が続々進出している。こうした環境に恵まれたアーリントン校は、航空宇宙工学分門だけで70もの専門講座をそろえ、実習プログラムも豊富。NASAとの共同プロジェクトを継続的に行っており、宇宙飛行士が何人も出ていることが、その水準の高さと教育の充実度を物語っている。
航空宇宙工学の質の高さは、機械工学や電気工学などの直接関連分野はもちろん、あらゆる工学領域の水準の高さの表れでもある。テキサス州には、エンジニアリング学・建築学など全米トップクラスの大学が名を連ねるが、中でもこのテキサス大学アーリントン校は、州内屈指の実力校として評価が高い。
エンジニアリング学部の構成は、航空宇宙工学、環境工学、コンピュータ工学、電気工学、機械工学、ロボット工学、バイオメディカル工学など専門度が高く、実に3000名の学部生を擁している。全米フォーミュラカーコンテストなど数々の技術コンテストで優秀な成績をあげており、産業界からの注目度も高い有名校だ。
NCN卒業生も、トヨタやホンダなど日本の大手自動車メーカーや、三菱重工、IHI(旧・石川島播磨重工)など日本を代表するメーカーに多数就職しており、日本の企業関係者からも認知されている。
また、本校からさらに、テキサス大学グループトップで、全米でもトップクラスのテキサス大学オースティン校(UT-Austin)に転学し、ステップアップする学生も少なくない。

nedhall_001.sized.jpgあまり華美な要素は無いが、充実度は随一。まさしく質実剛健な大学だ。

写真をクリックすると拡大表示されます。

bul_arch_sm_2.jpg大学の空撮写真。ダラスフォートワース空港からほど近い好立地だ
ScienceHall.jpgScience Hall(サイエンス系学部棟)のCG。
Library2007.jpg中央図書館。この他にも成績優秀者向け図書館(!)などもある。
wintercov.jpg大学の象徴的建物の一つでもある学生寮、Arlington Hall
UTARaceCar.jpg人気のFormula-SAEチームの活動風景。「これがやりたくて」という学生も多いだろう。
apartmenthousing.jpg落ち着いた雰囲気のキャンパスは、シンプルだが美しい。

アラバマ大学ハンツビル校(州立)

The University of Alabama in Huntsville

理学分野の充実は他の追随を許さない

理科系の専攻に絶対の強さを示すのが州立アラバマ大学ハンツビル校だ。科学技術分野の先進的かつ実験的な研究機関を自認するとおり、全学で3500万ドルに及ぶ研究予算をもち、他の大学にはない研究分野をもつユニークな総合大学でもある。
エンジニアリング学においては、アメリカ航空宇宙局(NASA)が投入する研究費額で全米6位を誇り、宇宙開発プロジェクトにも関係する大きな研究をになっている。NASAがハンツビル校に寄せるこの信頼は、航空宇宙工学のみならず、機械工学、電気工学、コンピュータ工学、産業システム工学、化学工学、物質工学、環境工学、土木工学など幅広く展開する工学全般、さらには理学の分野の充実ぶりの証であり、それらの分野での高い研究実績に支えられている、キャンパス内にあるサイエンスリサーチセンターは10以上。それぞれが各分野の研究の頂点として、学部課程から大学院までの研究教育の到達目標となっている。NASA以外に、産業界の期待も高く、3000万ドルに及ぶ学外資金援助は大学院だけでなく学部課程での研究プロジェクトにまで行き届く。このような実践的研究成果を挙げて卒業する学生たちは、就職においても引く手あまたの評価を受けている。

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カリフォルニア州立大学ロングビーチ校

California State University, Long Beach

コンピュータに強いロサンゼルス近郊の人気大学

ロサンゼルス近郊にキャンパスを構え、都市型のエンジニアリング研究を展開するのがカリフォルニア大学ロングビーチ校だ。航空宇宙工学、機械工学、化学工学、物質工学、土木工学、建設工学、電気工学、コンピュータ工学に加え、生医学工学、臨床医療工学、産業マネジメント工学といった特化専攻をそろえる。
中でもビジネスとの結びつきを強く持つコンピュータ系の技術教育には強みを持ち、エンジニアリングの他、コンピュータ活用の技能教育であるテクノロジー教育でも高い評価を得ている。
州内の産業界と連携して研究開発を行う目的で設けられた専攻もある。環境産業での技術活用を研究する環境テクノロジー学はそのひとつだ。連携先の企業でのインターンシップや州政府の環境調査への協力などを通じて、その技術を実践で活用する場も多い。
ロングビーチ校は選択肢の多さとキャリア展望の豊富さで選ばれる大学として、工学系の学生の人気を得ている。大学院進学はもちろん、州内トップグループであるカリフォルニア大学へのステップアップを狙えるのも魅力だ。

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