北航大学、知能EV時代に向けた自動車工学教育の再構築
自動車産業は歴史的な変革の渦中にある。電動パワートレイン、人工知能、コネクテッド技術が車両の概念を再定義する中、工学教育は産業の進化に同期しなければ次世代技術者育成の役割を果たせない。この教育的変革の最前線に立つ北京航空航天大学（Beihang University）が、自動車工学プログラムの包括的改革を通じて新たな教育基準を確立しつつある。
同学の研究チーム（宋玲君、徐向阳、徐国艳、張輝）が高等教育ジャーナルに発表した画期的な研究は、「知能化・電動化を背景とした自動車工学人材育成モデルの探求と実践」と題し、次世代自動車技術者育成のための革新的フレームワークを提示した。カリキュラム設計、実験施設、教材開発、教育哲学の四位一体となったこの枠組みは、産業界の急速な電動化・自動化への移行を先取りするものだ。
中央大学教育改革特別基金の支援を受け構築されたこの人材育成エコシステムは、基礎知識の確立、学際的統合、実践重視の三本柱を基盤とする。学部から大学院までをシームレスに接続し、産業界の実需に直結する新たな教育パラダイムを打ち出している。
従来の自動車工学教育が内燃機関や機械構造を中心に展開されてきたのに対し、現代の車両は高電圧バッテリー駆動のソフトウェア定義機械へと進化を遂げた。同学が採用した「三縦三横」カリキュラム構造は、この変化に対応する体系的アプローチだ。横軸を基礎科目・専門選択・実践演習の三段階に区分し、縦軸を省エネルギー車、新エネルギー車（NEV）、知能コネクテッド車（ICV）の三領域で構成する。これにより、専門性を深めつつシステム全体を俯瞰する能力を育成する。
カリキュラム刷新の核心は、伝統的科目と先端技術の融合にある。機械学習、データ分析、センサーフュージョン、バッテリー管理システム（BMS）、V2X通信プロトコルなどが新設科目に組み込まれた。「自動車向け機械学習応用」「知能車両センサー技術」「電動車両ダイナミクス制御」などの科目が典型例だ。
同学の独創性は学部・大学院教育の垂直統合に表れている。学部後期課程から大学院レベルの研究課題に取り組む「学部-大学院一貫教育モデル」を採用し、優れた学生は在学中から教授陣の研究プロジェクトに参画する。「自動車知能制御技術」などの科目は学部上級生と大学院生が共に受講し、研究ケーススタディを授業に直結させる。中国本土の自動車メーカーやティア1サプライヤーが直面する現実課題を教材化することで、理論と実践の即時的統合を図っている。
教育革新の第二の柱は実験プラットフォームの充実にある。同学が独自開発した「知能無人電動車両教育実験プラットフォーム」は、実機能を備えた縮尺モデル車両を使用する点が特徴だ。LiDAR、レーダー、カメラ、GPS/INSナビゲーションシステム、組み込みコンピューティングユニットを装備し、学部生はセンサー較正やデータ処理の基礎を、大学院生は経路計画アルゴリズムや制御戦略の高度な開発に活用する。学生のフィードバックがプラットフォーム改良に直接反映される双方向的な開発サイクルを構築している。
「フォーミュラ学生ドライバーレス競技イノベーションプラットフォーム」は、実践教育の集大成と言える。国際的なフォーミュラSAE競技をベースに、電動化・自動化・システム統合を強化した競技設計だ。大学院生が学部生を指導する「研帯本」モデルを採用し、知識伝承とリーダーシップ育成を同時推進する。中国インテリジェントフォーミュラ学生チャレンジでの優勝実績が教育効果を証明しており、卒業生はNIO、XPeng、百度アポロなど先端企業で活躍中だ。
教材開発面でも同学は新機軸を打ち出した。急速に陳腐化する技術分野に対応するため、清華大学出版社やWoodhead Publishingなどと連携し、『自律自動車の意思決定と制御』『自動運転技術の基礎』『電動車両モデリングと制御』など14冊の教科書・専門書を刊行。中国国家「第13次五カ年計画」重点教材に指定されたものも複数ある。各教材には演習問題、シミュレーションコード、産業界の実例データが付属し、教育効果を高める工夫が施されている。
この改革は中国の国家戦略と密接に連動している。第14次五カ年計画で新エネルギー車を重要戦略産業と位置付ける中、同学の取り組みは産業界の人材需要に直接応えるものだ。卒業生が持つ技術力と適応力は、中国が世界のモビリティ革命を主導する原動力となり得る。
世界的視野で見れば、同学のモデルは工学教育刷新の優れたケーススタディを提供する。カリキュラムの現代的再編、学部-大学院の垂直統合、競技を活用した実践教育、教材開発の四要素は、異なる教育環境への適用可能性を秘める。北京のテクノロジーエコシステムという利点はあるものの、基本原理は普遍性を持つ。
今後の課題として研究チームは、生成AIによる合成データ活用、車載HMI向け大規模言語モデル、量子インスパイアード最適化などの新技術対応を挙げる。加えて、自動運転の倫理的課題やサーキュラーエコノミーへの配慮など、非技術要素の教育強化が今後の拡充領域だ。
同学の取り組みは単なるカリキュラム改訂を超えるパラダイム転換を示している。車両が「移動する知能デバイス」へ変貌する時代において、工学教育は技術進化の速度に同期し、学際性を内包し、理論と実践を動的に結合させなければならない。北航大学の事例は、産業界と教育界が共進化する未来の青写真を提示した点で意義深い。
自動車産業がゼロエミッション・ソフトウェア中心時代に突入する中、大学の役割は技術者供給源から技術共創のプラットフォームへと拡大している。同学が実証したように、教育革新の成否はカリキュラムの現代的再編だけでなく、産業界との共創メカニズム、学生の主体的参画、知識体系の持続的更新をいかにシステム化するかにかかっている。
宋 玲君、徐 向阳、徐 国艳、張 輝
北京航空航天大学
高等教育ジャーナル
DOI: 10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.30.041