1 年: 基礎をかためる

1 年の専門の科目は、数学と物理が中心です。東京理科大学の機械工学科では、微分積分学・一般力学・物理学実験などが 1 年の必修です。微分積分学と一般力学には、問題を解く演習の授業も付きます。芝浦工業大学の基幹機械コースでは、微分積分・線形代数・基礎力学が 1 年の必修です。

大学の力学は、高校の物理の続きです。ただし、公式を覚える代わりに、微分積分を使って式を自分で導きます。たとえば、高校で覚えた等加速度運動の位置の式は、一定の加速度を時間で 2 回積分すると出てきます。

線形代数で学ぶベクトルと行列は、いくつもの力がかかる部品の計算をまとめて扱う道具になります。芝浦工業大学では 1 年の秋に材料力学 1 が始まるなど、1 年の後半から専門の力学に入る大学もあります。

プログラミングも 1 年から始まります。東京理科大学では計算機工学 1、芝浦工業大学ではデータサイエンス演習が 1 年の必修です。3 年からの実験のデータ処理や、ロボットを動かすプログラムにつながります。

下の図は、機械系の学科の 1 年生の 1 週間の例です。実際の科目や曜日は大学によって異なりますが、数学と物理の講義に、演習・実験・製図が組み合わさる形が一般的です。

演習の時間には、講義で習った内容の問題を解いて提出します。物理学実験では、測った値をグラフにし、誤差の理由まで考えてレポートにまとめます。レポートを書くことは、4 年間ずっと続く基本の作業です。

空きコマや放課後は、課題やサークルの時間です。必修の科目を軸に選べる科目を足し、課題とサークルの時間を自分で配分するのが、高校との大きな違いです。

1 年でつまずきやすいのは、数学と力学が同時に進むことです。力学の授業で、数学ではまだ習っていない微分方程式が出てくることもあります。分からない式が出たら、数学の教科書の該当する章を先に読むと、つながりが見えてきます。

高校で物理や数学 III を十分に学べていない人もいます。多くの大学では、演習の時間に大学院生の TA(ティーチング・アシスタント)が質問に答えてくれます。分からない点は、その週のうちに聞くのが近道です。

製図では、線の種類や寸法の書き方の決まりの多さに戸惑う人がいます。決まりは、作る人が迷わないためのものです。なぜその決まりがあるのかを考えながら描くと、早く覚えられます。