デジタルエンジニアリングによる大学のカリキュラムの変革

コーネル大学のような名門大学では、Ansysと協力して、エンジニアが必要なシミュレーションスキルを習得できるようにする取り組みを進めています。コーネル大学のSwanson Engineering Simulation Program担当ディレクターであるRajesh Bhaskaran氏は次のように述べています。「シミュレーションは、大学レベルでのエンジニアリングカリキュラムを変革するために使用できる非常に影響力の大きな技術です。シミュレーションが物理学教育の標準となれば、ほぼすべての工学科の卒業生がシミュレーションソフトウェアを効率的に使えるようになるでしょう。」

この技術の教育への導入は、デジタルソリューションのスキルが従来のエンジニアリングスキルと同様に不可欠なものになっている、業界の変化を象徴しています。

デジタルエンジニアリングにおける現在のトレンド、利点、課題

デジタルエンジニアリングへの移行は、高度なソフトウェアに大きく依存している現在の製品の複雑化に起因しています。

AnsysのLead Chief TechnologistであるAniruddha Mukhopadhyayは次のように語っています。「製品がますます高度になるにつれ、従来のエンジニアリング分野では、こうした複雑な製品全体を管理することが困難になってきています。」

Mukhopadhyayはこう説明しています。「従来は、デザイン思考が重視されていましたが、現在はシステム思考へとシフトしています。この移行に伴い、システムに対する認識を高めることに重点を置いたカリキュラムが開発され、その後、そのシステムの設計、テスト、検証、妥当性確認を行うことが重視されるようになりました。」

たとえば、モデルベースシステムズエンジニアリング（MBSE）などの手法を利用すれば、大規模な統合システムの各要素をシームレスに連携させることができます。MBSEはデジタルエンジニアリングの基盤となる役割を果たします。この手法をカリキュラムに統合することで、学生は異なるエンジニアリング分野間でのコミュニケーションスキルを向上させ、連携とイノベーションを促進することができます。

課題

しかし、技術は多くの場合、従来の教育課程の枠組みを超えて急速に進化するため、教育界はこうした変化に対応しなければならないという課題に直面しています。大学は、業界標準に遅れをとらないようにするために、現在の業界の水準と技術の進歩に合わせてプログラムを更新し続けなければならず、そのためには多大なリソースと教員の柔軟な対応が必要になります。

現在、エンジニアリング教育はデジタルエンジニアリングの概念をカリキュラムに組み込む方向へと進化しています。これは特に、学部レベルでシミュレーションツールの使用が増加していることで明らかであり、これにより、学生は理論的な原理を実際の問題、可視化ソリューション、基礎となる物理学に応用し、複雑なトピックへの理解を深めています。

AnsysのLead Chief TechnologistであるDipankar Choudhuryは次のように語っています。「工学部の学生は、学部の早い段階から、設計の概念に触れるようになっています。これはこれまでにはなかった取り組みであり、学んだ知識を実務にどう活かすかを理解する手助けとなっています。」

Ansysアカデミックプログラムで提供されるような高度なシミュレーションツールを学部のカリキュラムに組み込むことで、理論的な知識と実践のギャップを埋める経験を学生に積ませることができます。Choudhuryは次のように述べています。「私たちが目にしているのは反転授業であり、学生は授業でツールを使って問題を解き、その後、自宅で理論を学びます。これにより、学生の関心を引き付け、彼らの期待に応えることができています。」

学生のチームが学習効果を向上

理論的な知識を実務に活かすことは、新卒者にとって極めて有用なスキルです。工学部の学生がこのスキルを身につける上で重要な役割を果たすのが、学生で編成されるチームです。チームでは、実際のエンジニアリングシナリオを反映したプロジェクトで共同作業を行います。この実践的な学習アプローチにより、学生は社会人として欠かせない、協調性、問題解決力、プロジェクト管理スキルを培うことができます。AnsysのLead Chief TechnologistであるDipankar Choudhuryは次のように述べています。「過去20年間、特に一流の工科大学を見てきた中で気づいたのは、設計とプロジェクトベースの学習の応用が顕著に重視されるようになったことです。」

こうした学生チームの多くは、Ansys Student Team Partnershipを通じてサポートを受けています。このパートナーシップでは、プロジェクトの実現を支援するためにソフトウェア、リソース、技術ガイダンスを無償で提供しています。

Ansysと学生チームのパートナーシップについての詳細はこちらをご覧ください。

教室からキャリアへ

デジタルエンジニアリングのスキルを身につけた卒業生は、有利な立場で社会に出ることができます。現代的なツールや技術に精通していることは、企業にとって非常に望ましく、初日からプロジェクトに効果的に貢献できるため、広範な研修を行う必要性を減らすことができます。設計や問題解決にデジタルエンジニアリングを活用する産業が増加する中、技術的なノウハウと実地経験の融合は、新入社員にとって重要な資産となります。

Choudhuryはこうも語っています。「これからの学生はますます変革の原動力となるでしょう彼らはデジタルネイティブ世代で、魅力的で近代的な学習環境を求めています。シミュレーションツールは、かつては大学院課程向けのものでしたが、今では、学部課程のケーススタディやチュートリアル、さらには入門クラスでも使用されています。」