教育機関向け 半導体人材育成プログラム

「測る・制御する・考える」力を持つ技術者を、学校教育の段階から育成します。

なぜ今、半導体人材育成が必要か

半導体は現代社会のあらゆる機器を動かす基盤部品です。電気自動車・スマートフォン・AIシステム・宇宙機器・医療機器に至るまで、半導体なくしては成立しない産業が急速に拡大しています。一方、日本国内では半導体の製造・検査・制御に携わることができる技術者の不足が深刻化しており、産業界の需要に対して教育機関からの人材供給が追いつかない状況が続いています。

現場が求める人材像

産業界が必要としているのは「知識を持っているだけ」の人材ではなく、「実際に測定器を操作し、データを読み取り、システムを動かせる」実践力を持つ技術者です。しかし現状では、学生が初めて現場レベルの機器に触れるのが就職後というケースも少なくなく、即戦力となるまでに時間がかかるという課題が生じています。

現状の課題

大学・高専・工業高校の授業では理論教育は充実している一方、「実機を使って実際に計測・制御を体験する」機会が不足しがちです。卒業時点で業界標準ツールを扱えない学生が多いという声が産業界から上がっています

本プログラムが提供できること

本プログラムは、宇宙・航空・自動車・半導体分野の実プロジェクトで培った計測・制御の現場知見を、そのまま教育現場へ届けることを目指しています。機器の納入だけにとどまらず、カリキュラムの設計、教材の作成、現役エンジニアによる実地指導、年間を通じた技術サポートまでを一貫して提供します。

本提案について

以下に示す装置構成・実習テーマ・スケジュールはあくまで構成例です。対象学年・科目・予算・施設環境に応じて、機器の種類・数量・プログラム内容はすべてカスタマイズ可能です。まずはご要望をお聞かせください。

実習装置・教材・教育プログラムの提案例

「見て・触れて・考える」3 段階の体験ができる実習体系の構成例をご紹介します。高校・高専・大学など、各教育機関のカリキュラムに合わせて機器の組み合わせや実習テーマを柔軟に設計します。

個人探究キット ― Analog Discovery 3 Pro Bundle

オシロスコープ(電気の波形を画面に映す装置)・信号発生器・デジタル通信アナライザ・電源など、電子回路の実験に必要な機能を手のひらサイズの1台に集約した計測キットです。USBでPCに繋ぐだけで動作し、学校でも自宅でも同じ環境で実験できます。

  • 電子部品(抵抗・コンデンサ・トランジスタ)の動作を波形として目で確認する
  • 交流・直流・パルス信号の波形観察を通じて、電気の基本概念を体感する
  • フィルタ回路や増幅回路を自分で設計し、測定で結果を検証する
  • デジタル機器間の通信信号を観察し、仕組みを理解する
  • 自分でテーマを設定する探究型実験の実践

チーム実習ステーション ― Analog Discovery Studio

PC と接続して使う卓上型の統合計測プラットフォームです。実験用の配線エリア(ブレッドボード)が内蔵されており、回路の組み立てから測定までを一台で完結できます。2〜4 名のグループ実習に最適で、実習室に常設する据え置き機材として活用できます。

  • 波形観察・信号発生・電源・部品の周波数特性測定など多機能を内蔵
  • 配線エリア直結のレイアウトで、回路製作から計測までスムーズに一体化
  • 故障した回路を診断・修理する演習や、制御プログラムの動作確認に対応

高機能実習ステーション ― Analog Discovery Studio Max

Analog Discovery Studio の上位機種で、より大きな電圧・電流を扱えるため、より高度な実習が可能です。パワーエレクトロニクス(大電力を制御する技術)の学習や半導体部品の詳細な電気特性の測定など、大学・高専の研究室レベルの実習に対応します。

  • 大きな電圧・電流を出力できるため、モーターや電力制御回路の実習が可能
  • 半導体部品(トランジスタ・ダイオードなど)の電気特性を詳細に測定できる
  • より広い配線エリアで複雑な回路を構成でき、卒業研究レベルの実験に対応
  • 大学・高専の研究室での教育装置としても活用できる拡張性
3機種の使い分けガイド(構成例)
比較項目AD 3 ProBundleAD StudioAD Studio Max
主な用途個人探究・持ち帰り実習グループ実習・据え置き高度実習・研究室
推奨人数1人1台2〜4名/台4〜6名/台(共用)
携帯性◎ USB給電・軽量△ 据え置き想定✕ 大型・固定設置
扱える電力規模小(基礎回路向け)中(汎用回路向け)大(電力制御・研究向
け)
半導体部品の測定基礎的な動作確認中級レベルの特性確認詳細な電気特性の測定
推奨対象高校〜大学(全レベル)高校・高専・大学(中級)高校・高専(最上級生)・大学・大学院(上級)

組み合わせ例

「高校では全員持ち帰り用にAD3、実習室にStudioを数台」「大学の実習室にはStudioをグループごとに、研究室にStudio Maxを1台」など、予算・目標・施設に合わせて最適な構成を設計します。

教育ソフトウェア ― LabVIEW

宇宙・航空・自動車・半導体など幅広い産業で世界標準として使われている計測・制御ソフトウェアです。プログラムを「図形をつなぐ」感覚で作れるグラフィカルな操作方法が特徴で、プログラミングが初めての学生でも直感的に学習できます。在学中に習得することで、卒業後すぐに現場で活躍できる実践力が身につきます。ライセンスの形態は教育機関の種別・用途に応じて最適なプランをご提案します。

  • センサで取得したデータをリアルタイムでグラフ表示するシステムの作成
  • モーターやポンプを自動で動かすプログラムの開発
  • 製品の良否を自動で判定する検査システムの構築
  • 実験データの集計・分析・レポートの自動生成
  • 半導体部品の電気特性を自動で測定するシステムの開発
段階的カリキュラム体系(構成例)

以下は3ステップの標準カリキュラム例です。対象の学年・授業時間・到達目標に応じて内容を再設計します。

ステップ到達目標主な実習内容主な使用機材
【基礎】計測の基礎と「見える化」体験電気の基本を測定で体感する電流・電圧・抵抗の測定実習 波形を画面で観察する実習 センサで温度・光を測ってグラフ化AD 3 Pro Bundle LabVIEW
(入門)
【応用】設計と問題解決の能力回路の不具合を自力で発見・修理する故障した回路の診断・修理演習 フィルタ・増幅回路の設計と確認 モーター制御プログラムの開発AD Studio LabVIEW(応用)
【発展】社会実装と提案の能力企業と同レベルで課題を設定・解決する半導体部品の電気特性の詳細測定企業との共同課題研究 成果発表・プレゼンテーションAD Studio Max LabVIEW
(上級) 自動計測システム

技術指導・共同研究・実習連携の提案例

機器の提供にとどまらず、継続的な教育パートナーとして各教育機関に寄り添います。宇宙・航空・自動車・半導体分野の実プロジェクトを担当する現役エンジニアが出向き、リアルな現場経験を届けます。以下のプログラムも、貴機関のニーズに合わせて内容・頻度・対象をカスタマイズできます。

実務直結型ワークショップ(WS)プログラム例
プログラム名内容対象・時間
計測エンジニア体験WSプロが使う機器で実際に電子回路を測定。「なぜこの波形が出る?」をエンジニアと一緒に考え、技術的な問いを立てる力を養います。基礎〜中級 90分
故障診断道場意図的に壊した回路を修理する演習。「どこがおかしいか」を論理的に追う思考プロセスをエンジニアが実演・指導します。中級〜上級 90分
現場エンジニアの仕事とは宇宙・航空・自動車での実プロジェクトを紹介。エンジニアのキャリアと社会との繋がりをリアルに語るキャリア教育セッション。全レベル 60分
半導体検査システム体験実際の産業現場で使われる自動計測装置を体験。半導体メーカーがどのように製品を検査しているかを解説します。上級 120分
グラフィカルプログラミング入門図形をつないでセンサを動かすプログラミングを体験。達成感を最優先した設計で、プログラミングへの苦手意識を払拭します。全レベル 180分
教員・教授向け支援プログラム
  • 計測機器・ソフトウェアの使い方を担当教員・教授向けに個別指導(訪問対応可)
  • 授業・演習で使えるテキスト・ワークシート・評価基準を作成・提供
  • 授業計画・シラバス策定の共同設計
  • 教育用ソフトウェアの認定資格取得サポート(希望機関のみ)
  • 年間を通じたオンライン技術サポート(メール・ビデオ通話)

導入スケジュール(提案例)

以下は標準的な導入フローの目安です。貴機関の年度計画・予算サイクルに合わせてスケジュールを調整いたします。

STEP1:導入の準備
ヒアリング・現地調査、詳細仕様の確定、教員向け事前研修
STEP2:設備設置・試行
機器納入・設置、ソフトウェア環境構築、授業試行・微調整
STEP3:本格運用
WS実施、共同研究始動、成果発表会の開催
STEP4:横展開・拡大
成果を他学科・他校へ展開、産業界連携を強化

ご相談・お問い合わせ

本資料の内容はすべて構成例です。機器の種類・数量・プログラム内容・スケジュールは貴機関の状況に合わせてカスタマイズいたします。まずはお気軽にご相談ください。