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機械工学とはどんな学問?研究内容や学び方などを解説

我々の生活に欠かせない“機械”について科学し、研究する

機械工学は、生産機械や自動車、医療機器といった機械やその部品などについて、設計から材料の加工、実際の使用方法までと、実に広大な領域を扱う学問です。試行と分析を繰り返す地道な研究を通じて、よりよいものを作り出すことを目指します。まずは基礎となる力学や数学、設計に使うソフトウエアの使い方や関連する各学問について学ぶことで基礎を固め、徐々に専門的な学びへと進んでいきます。多くの授業では実習や実験が行われ、実際に手を動かしながら、知識や技術、機械工学研究の手法などを身につけていきます。ものづくりをしたい、なかでも目に見えるものを作りたいという人に向いています。卒業後の進路は、機械系はもちろん、材料系や、電気・電子関連にも広がります。また、機械でものを作っている企業では必ずそれを扱う人が求められるため、こうした職種で活躍することもできます。

※このコンテンツは2017年~2018年の取材に基づき構成しています

機械工学とはどんな学問?

社会の課題を解決する機械を生み出す

「機械工学」は、現代の生活をさらに快適にするための機械をつくる技術を学ぶ学問です。一口に機械といっても幅広く、生産機械や産業ロボットをはじめ、時計やカメラなどの精密機械、自動車などの移動機械など、大きさも用途も多種多様です。輸送機械、情報機器、医療機械など、さまざまな社会の課題を解決する新しい機械も次々と生み出されています。

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機械工学と他の学問とのかかわり

あらゆる工学分野と密接に関わる

機械はさまざまな工学技術を結集した一つのシステムですから、制御工学、電気電子工学、材料工学、人間工学、生産工学など、あらゆる工学分野と密接に関わっています。

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機械工学では何をどのように学ぶか

早い年次からものづくりを実体験

機械工学では、早い年次から実際にものづくりを体験します。基礎理論を学ぶのとあわせて、実際に機械を設計し、手を動かしながら、機械を制御する技術や機械工学研究の手法などを身につけていきます。

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機械工学はこんな人に向いている

目に見えるものを作りたい人に向いている

ものづくりをしたい、なかでも目に見えるものを作りたいという人に機械工学は向いています。また、機械工学の研究では試行と分析を何度も繰り返しますから、地道な努力をコツコツと積み重ねていける力が求められます。さらに、物事を解決する発想力や創造力は、大きな力となってくれるでしょう。

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機械工学を学んだ後の進路と今後の展望

時代の変化に合わせて機械工学の領域は広がる

卒業後の進路は、機械系はもちろん、材料系や、電気・電子関連にも広がります。また、機械でものを作っている企業では必ずそれを扱う人が求められるため、こうした職種で活躍することもできます。機械工学は時代の変化に合わせてその領域を広げているため、活躍の幅も今後広がっていくと予想されます。

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機械工学ではこんな研究をしています

大型機械にも活用されるナノ・マイクロ加工

専門は、ナノ・マイクロ加工です。10億分の1までの精密な加工を実現する研究で、小さなものだけでなく、大型機械にも大いに活用されています。また、独創的な発想をする創造設計の力や、失敗から学ぶ失敗学についても、機械工学の今後の発展につながると考え、力を入れて取り組んでいます。(東京大学 工学部 機械工学科 中尾政之教授)

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人体のしくみをロボットに応用

人体を一つの機械構造体だと考え、そのしくみを丹念に見極めていくと、ロボットにも応用できることがたくさん見つかります。私の研究室では、機械工学の分野の中でも、人間工学や生体工学に近い分野の研究を行っています。人間とロボットがより身近な関係になる将来、重要になる研究です。(福岡工業大学 工学部 知能機械工学科 木野仁教授)

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機械工学のここが面白い

自分の研究成果を間近に感じられる

面白さの一つは、企業との共同研究ができることです。自分の学びや研究がどのように活用されているかを間近に感じられるため、大きなやりがいになります。また、試行、分析、仮説を繰り返す機械工学の考え方を身につけることで、世の中の見え方がきっと変わってくるでしょう。(東京大学 工学部 機械工学科 中尾政之教授)

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機械製造に関わるすべての知識とスキルを習得

一から十まで、機械製造にかかわるすべての知識とスキルを身につけられるのが最大の魅力です。ものづくりが好きな人にはたまらない学問でしょう。また、研究成果は偏差値も、大学の名前も関係ない対等な立場で評価されます。自分のアイデアと努力次第で、誰とでも勝負できる学問でもあります。(福岡工業大学 工学部 知能機械工学科 木野仁教授)

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取材協力(※学校名五十音順): 東京大学 工学部 機械工学科 中尾政之教授 , 福岡工業大学 工学部 知能機械工学科 木野仁教授

もっと先生たちに聞いてみよう

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分解・組立もできる腕利きの整備士に導いてくれる先生

阪和鳳自動車工業専門学校 自動車整備専門科
大西 輝行 先生

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専門的な視点から、AIを学ぶ学生の力になってくれる先生

大阪電子専門学校 情報エンジニア科
河原 吉伸教授

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ロボットと人間が一緒に成長していける仕組みを考える先生

神奈川工科大学 情報学部情報システム学科
三枝 亮 准教授

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機械工学を選んだ理由を教えて!

  • 機関車や飛行機、自動車が好きだから。
  • 役に立つロボットを作りたい!
  • 最新の機械や電子機器に興味がある。

子どものころから機関車や飛行機、自動車が好きでした。機械に関する学問を学びたい!と常に思っていたからです。

(理工学部 機械工学科 Sさん)

ロボットコンテストへの出場経験をきっかけに、機械に興味をもち始めました。ロボットを作ることはとても楽しく、自分の作ったロボットを役立てていきたいと思ったからです。

(工学部 K.Nさん)

幼いころから機械をいじることや自動車に興味がありました。将来はモノの開発や設計に携わる仕事をしたいと思っていたからです。

(機械工学科 Aさん)

両親が電機メーカーに勤めていて、機械や電子機器の情報を得る機会が多くありました。その影響もあり、最新の機械や電子機器の技術を学びたいと感じていたからです。

(工学系研究科 精密工学専攻 sssさん)

時間割と授業内容を教えて!

キャンパスライフの参考に、理工学部 機械工学科1年生の時間割を見てみましょう。
1週間を通して、熱力学や機械力学、電気計測回路や機械設計製図など、機械についての基礎科目や専門科目を総括的に学びます。数理統計やベクトルなど数学の授業もあります。

 
1限目 熱力学(1) ベクトル解析学 機械設計製図 電気計測回路
2限目 教育学(1a) 機械力学(1) 電気計測回路 機械設計製図 ベクトル解析学
3限目 熱力学(1) SD PBL(2) 機械工学実験(1)
4限目 機械力学(1) SD PBL(2) 数理統計学 機械工学実験(1)

1年次では機械工作概論など広く学問全体を学ぶ講義が中心です。また外国語科目ではコミュニケーションスキルなど実践的な授業もあります。2年次からは、熱力学や機械力学など、専門科目が増えます。

3年次になると専門科目の難易度が上がり、より高度な研究を行うようになります。4年次では主に卒業研究に集中的に取り組むことになります。

機械工学ではこんなテーマで学べるよ!

  • ロケットエンジンのメカニズムなど最先端の技術研究。
  • 車椅子など実際に使われる機器の設計。
  • 工業用の材料などの研究、データ解析。

ロケットエンジンに燃料を供給するポンプに発生する異常振動について研究しています。これはロケットの打ち上げ失敗に繋がってしまう問題です。発生のメカニズムを解明することで、ロケット開発の円滑化に貢献できると考えています。

(工学研究科 機械システム工学専攻 小倉丼さん)

私は車椅子の設計補助につながる研究をしています。主に脊髄にかかる力をシミュレーションする実験を行うことで、より座りやすく負担の少ない車椅子の設計に繋げています。

(理工学部 機械工学科 らっぱさん)

材料の強度について学ぶ研究室に所属しています。主に、プラスチックを炭素繊維で強化した「CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)」を研究しています。軽くて丈夫な材料のため、自動車や航空機などに使用されています。

(理工学研究科 機械工学専攻 RUIさん)

私の研究テーマはレーザーによる切断の解析とその再現です。レーザーを当てると、材料は一瞬で溶けて吹き飛ばされます。それによって穴を開けたり切断したりといった加工を行っています。材料の溶け出し方や吹き飛ばされ方を計測し、より高精度な加工の実現にチャレンジしています。

(工学部 機械工学科 匿名希望)

機械工学で楽しかった演習やテーマを教えて!

  • プログラミングの授業で試行錯誤。
  • 限られた条件で機械作りにチャレンジ。
  • コンテストに向けてモデルロケットを製作。

プログラミングの授業が楽しかったです。みんなが自分で作ったものを披露するなど、自由度が高い内容でとても勉強になりました。考えながら手を動かして試行錯誤する大切さも学びました。

(工学系研究科 精密工学専攻 sssさん)

ビジュアルシンキングの授業が一番印象に残っています。「紙と缶コーヒーで2m走る車」といった条件の下、限られた資材、限られた道具を使って、求められる性質をもつ機械作りにチャレンジしました。

(創造理工学部 総合機械工学科 Wanさん)

機械プラクティスという実習が一番楽しかったです。航空機のパイロットになりきってシミュレーションを行いました。

(理工学研究科 機械工学専攻 RUIさん)

ロケットコンテストに向けて、モデルロケットの製作に取り組んだことが思い出に残っています。さまざまな実験を行い、それをもとに結果を数値化してプレゼンテーションまでしたことは、とても有意義でした。

(工学部 交通機械工学科 Toraiさん)

機械工学を学んでみてどうだった?

  • 機械工学の知識でものづくりの根幹を支えていきたい。
  • 航空機や鉄道などの安全性を担う大切な学問であると実感。
  • 流体、熱、化学反応、原子など幅広い知識が学べる。

機械工学は分野が広く、研究内容も多くのテーマがありおもしろいです。ものづくりは細部にわたって緻密に作り上げていくものだとわかりました。研究は失敗と改善の繰り返しで、継続することで自己成長に繋がると気づきました。機械工学の知識でものづくりの根幹を支えていきたいと思います。

(理工学研究科 機械工学専攻 RUIさん)

工学部は物理や機械の設計がメインだと思っていましたが、実際は流体、熱、化学反応、原子なども研究対象になっているので幅広くおもしろいと感じています。機械を設計するには形状だけでなく、材料の選択や強度が許容の範囲内に収まっているかなど、さまざまな要因が大切だと学ぶことができました。

(工学部 機械知能工学科 ものもさん)

製図の授業など実践を意識した授業が多くありました。機械工学は機械だけでなく、食品分野の工場設計など、世の中で欠かせない分野だと感じています。特に航空機や鉄道、自動車など、機械の安全性を担う大切な役割があり、責任感も感じる学びがいある学問だと思います。

(工学部 機械システム工学科 FLさん)

機械工学の一番のおもしろさは、今までは見えていなかった機械の中身がわかるようになることです。機械のしくみがわかってくると、あれはどうなっているんだろう?と、知らないものに対しても興味が湧くようになりました。機械工学を学んだことで、見える景色がさらに広がったなと感じています。

(工学部 機械工学科 匿名希望)

記事はスタディサプリ編集部が機械工学を学ぶ学生に対して独自に行ったアンケートへの回答をもとに構成しており、実際の履修内容は各学校により異なる場合があります。各学校についての詳細な情報は学校ページにてご確認ください。

もっと在校生たちに聞いてみよう

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車は家族、パートナーという存在。お客様の大切な車を直す仕事がしたい

太田自動車大学校 二級自動車整備学科 二級自動車整備士コース
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赤羽根 栞音さん

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