基礎から最先端の技術を身につけてエンジニアをめざせるサレジオ高専。「高専（高等専門学校）」は5年制の学校で、一般科目と専門科目を学べ、卒業後は準学士の称号が授与されます。さらに卒業後に専攻科へ進むと、大学卒業と同等の学位が授与され、大学院に進学したり、専攻科枠や大学卒業枠で就職したりすることが可能です。

　今回は「電気工学科」を紹介。同科では、パワーシステム、パワーエレクトロニクス、再生可能エネルギー、メカトロニクス、マテリアル科学といった分野の根幹技術をバランス良く習得。これまでにあらゆる産業界で活躍できる技術者や研究者を輩出しています。その「電気工学科」の魅力を講師の吉田慧一郎先生と、講師の井組裕貴先生に語っていただきました。

吉田先生電気は私たちの生活のすべてに関わっています。朝に目を覚ますためのアラームを鳴らすのにも、ベッドから起きた瞬間、部屋の照明をつけるのにも電気を使います。近年ではガソリンに変わって電気が自動車を動かすようになりました。医療関係の多くの器具にも電気が利用されています。こうした私たちの生活に欠かせない電気について、電力の仕組みから情報処理まで広い領域を学べるのが「電気工学科」の魅力です。

井組先生しかも、実際にモノをつくりながら「こういう構造にすれば強度に問題がない」ことを確かめたり、各センサーから入力した信号や情報をプログラミングしてマイコンで実際に制御したりします。そのため、電気工学科に入学してくるのは、モノづくりが大好きな学生、クルマや飛行機、鉄道といった乗り物系が大好きな学生、太陽光や風力などの再生可能エネルギーに興味のある学生が多くいます。

　入学すると、まず1年次に電気工学の基礎的な理論を身につけながら、グループワークで電動カートを制作します。電動カートは3～4輪の電気自動車です。どのくらいの距離を走るのに何ワットの電気が必要なのかを体験的に学び、完成後は全員が乗車して運転します。

　2年次には、クラス全員で課題に取り組む「創造設計」があります。ラジコンミニ四駆の製作の課題に取り組み、競技を行うなど、学んだことを応用しながら、コミュニケーション能力を育成するのです。3・4年次は風力や太陽光発電システムを制御する実験や、人工の雷を発生させる実験も行います。電気工学に関する創造力や論理的思考力を育成するためです。5年次には、これまでの学びの集大成として「卒業研究」に取り組みます。一人ひとりが興味のある研究をしている教員の研究室で1年間にわたり研究に打ち込むのです。

吉田先生私が担当している授業は、1年生の「電気回路」、2年生の「電気工学実験」、3年生の「電子工学」、4年生の「電子回路授業」などです。5年生には卒業研究の指導をしています。

井組先生私の担当は1年生の「電気工学基礎」と「CAD」、2年生の「電気工学実験」と「創造設計」、3年生の「電気工学実験」と「創造設計」などです。そして、吉田先生と同じく5年生に「卒業研究」の指導をしています。

吉田先生高専ならではの魅力が、この「卒業研究」です。私の専門は電気と医療を合わせた生体医用工学。この分野に興味のある5年生が私の研究室に集まって「卒業研究」に励んでいます。研究の一つが、運動前後や運動時の心拍数、血液中の酸素飽和度をリアルタイムに計測する装置の開発です。センサーで耳たぶをはさむことによって、異常があった場合、アラームで知らせる装置で、高山病を予防する目的で私が考えました。これを使えば、これ以上、高度を上げて登山を続けると危険だということを察知できます。

　もう一つの研究は、同じくリアルタイムでダイバーの心拍数と酸素飽和度を計測して潜水病を防ぐための装置の開発で、手にマジックテープで巻き付けて使います。この装置は海中で使用するので、アラーム音ではなく文字を表示して潜水病の危険を知らせます。今はコロナ禍で来日が控えられていますが、日本の海でダイビングを楽しむ外国人観光客が増えています。この装置を活用すれば、インストラクターは言葉の壁を越え、表示された数値を見て外国人ダイバーたちを潜水病から守ることができるのです。実際に私が試作品を海に潜って実験し、私の研究室で学ぶ5年生が解析しています。山の上から海の中までが私たちの研究対象です。

井組先生私の研究分野は、ソーラーカーや再生可能エネルギーです。私は大学院で工学を専攻した後、大学の教壇に立ち、その後は自動車メーカーで設計の業務に就いていました。その研究と経験を活かし、研究室では自動運転の研究をしています。

　まず、小さなクルマの模型を製作して実験を重ねました。クルマには360度回転するレーザーとカメラを搭載しています。レーダーがコース中の壁などの障害物を検知するため、クルマはぶつからないように走れます。また、あらかじめ信号機や道路標識などのデータを学習させ、カメラがコースに設けた信号の赤を「止まれ」と認識してストップし、青を「進んでもよい」と認識して進みます。

　現在、私の研究室では人を一人乗せて校内を自動運転で走行できる電動カートを5年生たちと製作中です。自動運転のレベルは1から5まであります。レベル1から2までは運転の主体は「人」ですが、レベル3になると特定条件下で「システム」が主体になります。研究室がめざしているのは、このレベル3です。今後、私の研究室に来ている学生だけでなく、ほかの学生に向けても授業でこの自動運転について教えていく予定です。

吉田先生高専は高校とも大学とも違い、入学と同時に16歳から専門的なことを学べます。たとえば、カメラが大好きで、カメラを使った研究ができないかと考えていた学生がいました。そこで、私のもとで熱中症予防のためのシステムの開発に取り組んだのです。そして私とともに、カメラに可視光線をカットするフィルターをつけて、血行動態変化という血液の動きを見るシステムの研究に励みました。カメラの前に腕を差し出せば、非接触でモニターに血管の太さや血液の濃さが映し出される装置です。これを活用すれば、夏の酷暑の中で運動するアスリートたちが熱中症にかかるリスクを未然に防ぐことができます。

井組先生卒業後の進路決定率は100％で、多くの学生が大手企業に就職するなど、就職満足度は高く、本校で学んだことを活かし、製造業や運輸業、情報通信業でエンジニアとして働いています。多くの卒業生の活躍が企業で評価されているため、コロナ禍で採用を絞っている鉄道業界にも2020年度は多くの卒業生を送り出すことができました。それ以外は、豊橋技術科学大学と長岡技術科学大学といった国立大学に編入学したり、専攻科に進学したりしています。大学や専攻科で学んだ後、早稲田大学大学院情報生産システム研究科をはじめとする大学院に進学する学生もいます。

吉田先生将来、航空会社や宇宙関係のメーカーのエンジニアをめざしている学生たちもいます。今後は一般の人が宇宙をめざす時代も到来するでしょう。これから先、IoT （モノのインターネット）ですべての人とモノがつながり、私たちの生活は大きく変わっていきます。このように「電気工学科」では、好きなことを満足のいくまで追求して、最先端の分野で未来づくりに貢献できるのです。

井組先生本校では、創立者のヨハネ・ボスコが実践した「アシステンツァ」という教育を実践しています。「アシステンツァ」は「寄り添う教育」を意味します。私たち教員は、学生一人ひとりに寄り添って、可能性を大きく伸ばしていきます。私たちとともにぜひ、未来に向けて好きなことをカタチにしてみませんか。

血液の酸素飽和度の計測ならびに心拍数を推定して高山病を未然に防ぐ装置。

カメラに可視光線をカットするフィルターをつけることで、血液の血行動態変化を計測。

吉田先生の研究室では、5年生たちが「卒業研究」に取り組んでいました。

センサーとカメラを取り付け、自動運転で走行するクルマの模型。

井組先生の研究室には、製作中の自動運転で走る電動カートが置いてありました。