著名者インタビュー
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2004/3-4
モノづくり復権を目指す工学教育最前線
〜ソーラーカー、電動車いすの実作で若者の心をつかむ〜


玉川大学工学部教授
柳原 直人氏

1943年生まれ。69年玉川大学工学研究科修士課程終了後、同大学工学部機械工学科助手に。その後講師、助教授を経て現職。現在、福祉機器関連を主な研究テーマに階段昇降型車椅子の開発、チェアスキーの開発などに取り組んでいる。91年に日本加工学会賞技術開発賞を受賞。工学博士。

 モノづくり復権を目指す工学教育最前線
 〜ソーラーカー、電動車いすの実作で若者の心をつかむ〜

 若者のモノづくり離れが加速しています。海外生産比率の上昇などを背景に製造業全体の雇用者の減少傾向が続くなか、新規学卒の入職者数は特に地盤沈下が著しい傾向にあります。1992年の340万3000人をピークに下降曲線を描き、10年後の2001年には179万1000人まで激減したほどなのです。その結果、製造業における若年就業者数(15−29歳)の割合も02年にはついに20%を割り込み、19.4%ととなりました。このままの状態で推移していくと技術立国日本はいずれ立ち行かなくなると真剣に危惧している向きも少なくありません。

 そこで重要なポイントとして浮上してくるのが学びの場でのモノづくり教育です。就職前の早い段階からモノづくりに興味や関心を持つための機会を確保するとともに、実践的な知識や技術を身につけるためのカリキュラムを提供する必要があるのです。企業もまた教育機関と一体となって入職前から実習体験の機会を提供するなど、基礎的な能力を段階的に育成するシステムを構築すべきでしょう。その点では最近、インターンシップ制を導入する企業が増え、これを利用する教育機関が目立つようになったのは一つの好ましい傾向といえます。しかし製造業における"失われた10年"を取り戻すにはさらにこうした動きを本格化させなければならないのは論を待たないところです。

 そこで今回は「モノづくり復権を目指す工学教育最前線」というテーマのもと、大学における実践教育の重要性について、産業寄りの立場で中小製造業とタイアップしながら先駆的な試みに取り組む玉川大学工学部教授の柳原直人氏にお伺いしてみました。

 若者にモノづくり離れ
 最近の若者はモノづくりに対してあまり興味を示さなくなってきています。それはなぜか。技術の進展により機械が高度化してきたため、手に負えなくなってきたことがひとつの要因として挙げられます。身の回りにあるオモチャ類にしても複雑な構造になってきているため、簡単に分解することすらできなくなってしまった。要するに機械の機構(メカニズム)に触れる機会が急速に失せてしまったのです。

 確かにパソコンのキット商品などがヒットしているものの、ある程度できあがったパーツを説明書に添って完成させるだけ。そこには最初から組み立てる際の創意工夫は何も必要ありません。メカニズムそのものを理解するプロセスや面白さが決定的に欠けているというわけです。

 もう一つ見逃せないのは教育現場で実際にモノづくりを行うカリキュラムが組まれていないということでしょう。とりわけ初等教育段階では全員が文科系の教師であるがために、機械に触れる授業が全くといっていいほどないのです。教師に工学的知識が皆無ですから、教えようにも教えられない。機械が複雑化高度化したうえにこうした状況ではお手上げです。モノづくりに関心を持った子供が育たたないのも道理といえるでしょう。

 最近遅ればせながら普通科高校や小中学校では関係教科のなかでモノづくり教育に取り組むようになったと聞いています。「科学技術・理科大好きプラン」などといった名称で技術・理科教育の充実も図っているようです。インターンシップ制を取り入れた実践教育も盛んになってきました。しかしながらそれだけでは安心できないのも事実。内容をともなった仕組みづくりを強化徹底していかなければ、若者のモノづくり離れ現象に本格的に歯止めをかけるのは難しいのではないでしょうか。

 体験学習を最優先に
 肝心なのはモノづくりは楽しいという意識を若者に植えつけることです。そのためにはまず何よりも先にモノづくりにトライさせるべきでしょう。そこで面白いと気づけば、あとは黙っていても技術的知識を意欲的に吸収していくものなのです。

 事実、玉川大学ではこうした体験学習を最優先した教育を実践しています。例えば工学部では機械に触れ、動かし、分解し、組立という一連の作業を通して機械の仕組みをまず理解することから教育をスタートさせています。

 大学を挙げてのモノづくり教育のなかでとりわけ画期的な試みだったのが「玉川ソーラーチャレンジ・プロジェクト」(TSPC)。地球や人に優しいソフトエネルギーである太陽光を動力源に求めたこのプロジェクトはソーラーカー開発を中心とした活動で、1996年に着手、現在も続いているものです。開始当時は大学レベルでは先駆的な試みとして注目を集めました。

 ソーラーカーを対象にしたのは自動車自体がメカニズムを集大成したものであり、それにソーラーを加えれば基本から先端技術までを学ぶことができるという目算があったからです。太陽エネルギーをいかに効率良く集めるか、エネルギーロスをいかに少なくするかなど実際のレース試走を想定して、創意工夫、技術の向上を目指すといったモノづくりの原点を製作のプロセスで体感することもできます。

 工学部の学生中心のつもりだったのですが、文学部や農学部に加え、高等部や中等部からも参加者が出るなど反響は大きく、成功を予感させるに十分な手応えを感じたものです。

 果たしてそこで学生たちはモノづくりの面白さを経験することとなりました。当初の学生の主な作業はボディー部分に1000枚のソーラーセルをハンダ付けすることだったのですが、夢中になって夜遅くまで取り組んでいる。電極のプラスマイナスが交互になるように組み合わせて1枚のパネルを完成させるなど神経の使う大変な作業にもかかわらずにです。その意味では教育効果は高かったと自負しています。

 計り知れない教育効果
 こうして総力を上げて開発に取り組んだソーラーカー1号機は97年に完成、早速、その年のワールド・ソーラーカー・ラリー(WSR)秋田大会に初参加しました。結果は47位でしたが、空気抵抗をできるだけ少なくさせるために究極に薄くした構造体は注目を集めたのです。その後改良を重ねて改善させたソーラーカーは99年の海外での初参加となったオーストラリア縦断3000キロレース(ダーウィン−アデレード)ではクラス優勝および総合6位に入賞したほか、01年、02年とWSR秋田大会で連覇を果たすなど次々と快挙を成し遂げています。さらに最近では昼しか走れないというソーラーカーの欠点を補うために昼は太陽光で夜は燃料電池で走るハイブリッドカーを開発、昨年12月にはオーストラリア大陸4000キロ横断を成功させたのです。

 このようにソーラーカーの製作は年々受け継がれ、学生に対するモノづくり教育として計り知れない効果をもたらしました。

 またそこで忘れてはならないのが産学連携がソーラーカー製作の大きなファクターとなっていることです。試作を引き受けることでソーラーの技術開発のノウハウを蓄積できるメリットがあるということで、あえて中小製造業を対象に協力を仰いだのです。良き理解者を得ることができ、これもプロジェクト成功の大きな要因となりました。製作過程で学生が製造業の方々と接触をもち、加工現場に足を踏み入れる機会も多くあったことでモノづくりを理解し、体感することもできた。産・学と学生との理想的なブリッジ構造ができたと考えています。

 現在、産学連携が国レベルでも重要な施策になっていますが、実行にあたってはテーマを具体的に掲げ、産学双方がメリットを得ることが重要です。一方通行ではだめなのです。そのためにも、テーマを作って産学連携に踏み込むのではなく、常日頃から産学が濃い密度で接触をもち理解を深めて、そこからテーマを育んでいくことが大事なのです。

 欠かせない産学連携
 現在、研究活動の中心となっている福祉機器の開発でも中小製造業との産学連携は欠かせないものとなっています。今年中に実用化する予定の車いすがそうです。具体的に言えば階段昇降可能な電動車いすで、姿勢保持アームの先端に付いた補助車と駆動輪を使って姿勢角を15度に保ったまま安定的に階段を上り下りできる仕組みのもの。試作機は完成させたものの、やや大ぶりのため、狭い階段や踊り場での使用が困難ということで、目下、小型に改良している段階です。

 社会的なニーズが強いことから公的な支援制度を受けており、"産"の技術的なサポートがなくては完成にはいたりません。例えば安定的な昇降という点では従来のDCモーターでは細かい制御ができないため、サーボモーターを利用しているのですが、その点での応用技術は民間の協力が必要です。もちろん、その過程では多くの学生が開発にかかわり、貴重な経験を積むこともできたのです。

 ともかく、産学連携では互いにメリットを生む仕組みをつくることが第一。大学にとっては基礎研究が進み、教育効果もある。企業にとっては実際の製作で新しい技術を獲得するとともに実利を生み出す。双方にとってこうした利点があることが肝心なのです。

 その意味ではソーラープロジェクトや電動車いすの開発などを通して格段にモノづくり教育が進んだことは大学にとって大変有意義なことです。また体験学習を通して多少なりとも製造現場で役に立つ人材を世に送り出すことができたものと自負しています。今後もますますこうした実践教育に力を入れ、モノづくりに熱心で優秀な人材を育てていきたいところです。