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大学生活 機械工学

機械工学科とは?勉強内容や研究室について解説します

大学の機械工学科について

機械工学科に進学した私が、高校生のときに知りたかった情報を書いていこうと思います。

私の所属している大学を元に書いているので、全ての大学に当てはまるわけではないと思いますが、一例として参考にしていただければと思います。

機械工学科とは

簡単に言うと「ものづくり」について学ぶところです。

何かものを作るときにどのくらいの耐久性なのか、何の材料を使用するのか、どんな構造にするのか、どんな加工方法で作るのか、などなど…ものづくりについて様々な事柄を勉強します。

自動車や飛行機、エレベーターなど私たちが普段使用しているものはすべて機械工学に密接に関係しています。

機械工学科では何を学ぶのか

数学、力学、電磁気学、材料学、設計学、制御工学、情報工学など本当に様々なものを勉強しますが、機械工学科では四力という4つの力学について主に勉強をします。そしてその4つの分野は以下のようなものです。

・機械力学
・材料力学
・熱力学
・流体力学

四力について順に説明していきます。

機械力学

機械力学では剛体(変形しないもの)がどのように運動するかを学びます。剛体の振動や力のつり合いなど機械設計に必要な学問です。
高校物理の運動量保存則、エネルギー保存則などの延長といえます。

材料力学

材料力学ではものに力を加えたときの変形や破壊について学びます。
例えば、橋などは車が通っても壊れないようにできています。あれは材料力学によってどのくらいの力まで耐えることができるか、ということがわかっているからです。
変形や破壊やものづくりに非常に重要なことです。

熱力学

熱力学では、熱の移動、流出流入などについて学びます。
例えば、自動車のエンジンはとても高温です。そのエンジンの熱損失等をを理解することにより、効率のよい(損失の少ない)エンジンを作ることができます。
一部を除いて高校物理とあまり大差ないので身構える必要はないです。

流体力学

流体力学では名前の通り、液体や気体などの流体の運動について学びます。
飛行機が飛ぶとき、船が進むときは空気や水の流れを考えなければいけません。その空気や水の抵抗を減らし、効率をあげるためには流体力学が必要なのです。
また、流体力学を学ぶと身近な疑問、例えばホースの先端をつぶすとなぜ出てくる水の速度が上がるのか、ボールに回転をかけるとなぜ曲がるのかということなども分かるようになります。

機械工学科では何を学ぶのか(四力以外)

前述したように、機械工学科では四力以外にも様々な分野を学びます。

大学によって多少違いはありますが、ほとんどの機械科の学生が学ぶ(と思う)ものを書いていきます。

数学

機械工学科では数学も学びます。機械工学科では四力を解くためのツールとして使用するための数学を学びます。
学ぶ内容は主に微分積分学、線形代数学です。高校数学の微積と行列の延長といえます。
数学の深いところまでは扱わないので、数学で苦労することはあまりないと思います。私が高校生のとき、「大学数学はとても難しい、哲学だ」などの噂を耳にしたこともありましたが、そこまで身構える必要はないと思います。

制御工学

制御工学は機械を思い通りに動かすための学問です。
例えば、エレベーターが各階でぴったり止まる、室内の温度を設定する、などもこの制御工学が使われています。

材料学

機械材料学や金属材料学、加工学など大学によって名称は異なります。
適切な材料や加工方法を選定するために必要な学問です。
様々な材料の特性や加工法、強化方法や評価について学びます。

実験・実習

機械工学科では座学だけでなく、実験もあります。
切削加工や引張試験、製図など機械工学科っぽい、専門的な実験を行います。

その他の科目

他にはプログラミング、電子回路なども学びますが、専門ではないので講義で扱うのは基本的な部分だけです。

研究室

機械工学科といえばロボットの研究をしているイメージがありますが(私だけ?)、そのような研究室は意外と少なく、流体シミュレーションや応力解析などの基礎研究を行っているところが多いです。
また原子力工学、システム工学、医療工学など、機械工学科なのかよくわからない研究室も少なくありません。

多くの大学では4年生から研究室に配属されます。研究室への配属は成績順に決まるので、3年生までできるだけよい成績をとれるように勉強した方がいいです。

進路・就職

多くの人にとって、これが一番気になるところだと思います。

機械工学科の就職は非常にいいです。学科の学生数よりも企業の推薦枠の方が多いので、推薦枠が余るほどです。
自動車メーカーや精密機器、電機メーカーなど製造業への就職が多く、非製造業へ就職する人はかなり少ないです。

また、機械工学科は工学部の中でも大学院進学者が多いです。私立大学よりも国公立大学の方が、また偏差値の高い大学の方が大学院進学率が高い傾向にあります。東京大学の機械工学専攻では大学院進学者は9割を超えています。

おわりに

今回は機械工学科について一通り書きました。

この記事が少しでも進路選択のお役に立てれば幸いです。

この他にも質問等あればコメントお願いします。

 

機械工学を本格的に学ぶ前に読むべきおすすめ本

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