【工学知識入門】eラーニングで勉強！数学、力学などの基礎を学ぶ

工学知識きその基礎講座

＜経験者は復習用として活用してください＞

設計経験の長い方や、工学系出身の方の中には、学生の頃に学んだことが少し曖昧になっている方もいらっしゃるかと思います。カリキュラムを見ていただき、自信がないところがあれば、復習してみてください。設計経験を積んだ今であれば、再度学習することで、より理解を深めていただけるはずです。

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本講座は、なるべく多くのビギナー設計者の方にご受講いただけるようEラーニングとしては低額の¥4,378としております。
また、次回以降クーポンを使って他有料サービスを購入すれば、本商品は実質０円となります。

注意：他すべての「eラーニング」及び「セミナー」などMONO塾の有料サービスには本講座を「特典として付属」しております。
ですので、すでに学びたい専門知識（他MONO塾有料サービス）が決まっている方は、対象商品をご購入いただければ本講座も受けられます。

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これまでMONO塾の有料サービスを利用した経験がない方で、

「MONO塾のEラーニングに興味があるので、少ない金額でリスクなく試してみたい。」
「自己学習を進めたいが、わからないことだらけで困っている。」
「0円であれば受けてみたい（購入者用メルマガにて4,378円のクーポンをプレゼントしますので実質0円となります）」

という方にはオススメですので、ぜひご受講ください。

もしかすると

あなたはこんな悩みがありませんか？

かんたんな高校生レベルの数学でも自信がなく、技術計算でミスをしてしまう
物理学はまったく学習したことがないため、力学について理解が進まない
機械工学の書籍を見てもさっぱり…学習を進められる基礎知識がほしい
図面の読み書きはできるが…工学知識がないためキャリアアップできない
機械設計便覧の内容を理解し、少しでも活用できるようになりたい
会話していても、相手が前提としている知識や専門用語がわからず苦労する
今後、エンジニアとして成長するためさまざまな分野の知識を身につけたい

こんな悩みも1日10分スキマ時間を使った学習でスッキリ解消します。

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機械設計特化型eラーニング

eラーニング利用実績

取引企業総数

706社

上記の中で137社が
東証上場企業

eラーニング受講者延数

15,049人

当社調べ。2016年4月〜
2024年5月の間の登録数

自動車
一般機械
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家電製品
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東証上場企業137社、他550社以上の
さまざまな業種、規模のお客様に
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ハグミー

MONO塾eラーニングの人気の秘密は「手軽さ」と「実践力」です！

動画を見るだけの学習法なので、通勤時間やスキマ時間などちょっとした時間に無理なく学習を続けられます。

さらに、図解でわかりやすく説明を聞けるので、書籍などの文字だけよりも理解が深まり、より記憶として残ります。
テスト、演習問題を活用すればその効果は倍増です。
だから実践でもすぐに使えます。

1日数分からの「見るだけの学習」で、場所も時間も選ばず、どこにいても気軽に設計レベルをアップできます。

受講者の声を一部ご紹介します。

今さら人には聞きづらいベーシックな
内容を学べると思った。

30代男性　機械および装置の設計者

値段的にも負担がなかったのと、
動画やテキストがついていたので選びました。

40代女性　設計者

仕事を任せても大丈夫だと
思われる機会が多くなった。

20代男性　抜き金型の設計者

実際になぜ必要なのか、どこがポイントであるか
がわかり、必要な分の知識だけ効率よく学べた。

20代男性　コンベアの設計者

工学知識に関しての苦手意識が少し解消されました。

20代女性　設計者

受講者の声の詳細を確認する

※ 受講後にメールアンケートにてお答え頂いています。

「なかなか理解できない…」と何年も悩んでいませんか？

技術計算ができない、理解力に不安があるなど、何年も学習の必要性を感じているのについつい後回しにしていませんか？

とはいえ、「初心者のための○○設計」「○○の入門」といったタイトルを本屋で見つけると、今度こそはと手に取り、期待してがんばるものの、途中で諦めてしまう。また、ただ仕事を続けてさえいれば、先輩や上司に教えてもらいながら、自然と理解力不足を解消できるのではないか、、、と考え、結局いまだに解決できていないなど、なかなか悩みはつきないですよね。

何度もチャレンジしたけど、途中で諦めてしまう.....

もちろん学生の頃に学んだ方もいらっしゃると思います。ですが、詰め込み式で覚えた内容をずっと忘れないでいるのは難しいでしょう。数学・物理に苦手意識がある方であればなおさらです。設計業務を25年ほど行なってきた私でも、本講座を制作する中で、わすれていた箇所や、再度学び直すことで勉強になったことはたくさんありました。

実際に、MONO塾開催の各種設計スクールに参加された方も「設計を学ぶ前に必要となる基礎知識」について質問される方が多くいらっしゃいました。このように、数学・物理などの「基礎知識」について復習する必要がある方、学生時代に学習していないかたでもすっきり理解できるよう本講座は製作されています。

まずは、設計知識習得のスタートに立つことが重要です。

基礎知識はとても重要です。もし、あなたが基礎知識をあいまいにしたまま設計業務を行なっているのであれば、もう一度見つめ直す必要があるかもしれません。

なぜなら、今回お伝えする基礎知識の習得は、本当は設計業務をスタートする前に前提知識として身につけていなければいけない内容だからです。あなたは業務の中でさまざまな能力を必要とされるはずです。ですが、必要とされる専門知識の多くはこの「基礎知識」のベースがなければ深く理解ができません。すなわち、学生の時に学んでおくべき基礎知識を持たずに専門知識（工学知識）を身につけようと思っても、「どこか腑に落ちない」といった中途半端な状態になってしまいます。いま、設計業務で技術の理解が進むないのはこのためです。

＜まずは、設計者としての「体力」を身につける必要があります＞

あなたは、これから「できる設計者」という頂上を目指して、山を登り始めるはずです。そして、もちろん山頂にたどり着くためには、克服すべきたくさんの「壁」が立ちはだかります。その中でたくさんのスキルを身につけていくわけです。

できる設計者になるための山を登り始める前に体力をつけなければいけない！

もちろん、すべてのスキルを身につける必要はありません。これは例ですので、あなたが携わる分野を考慮した専門知識に置き換えてください。ですが、根本となる「数学」「物理」といったものはほとんどの分野で必要となる基礎知識であり、応用力を養うために必要な基礎能力となります。

＜基礎知識がないと「突然の悪天候」に対応できません＞

基礎知識（体力）がなく、山を登り続けるには大きなリスクが伴います。悪天候（トラブルなど）に出会った際に、対処する能力も、その困難を乗り越えるだけの体力もないため、立ち往生を繰り返し、スタート地点からなかなか前に進めないことになるからです。それでは、いつまでたっても技術課題を自己解決できる能力は身につきません。「急がば回れ」ということばがあるように、レベル向上に適したステップを踏むことが重要となります。

もちろん、そのようなトラブル時にも助けてくれる先輩設計者はいらっしゃるかと思いますが、いつまでも頼ってばかりはいられませんよね。将来は自分自身で進まなければいけない時が必ずきます。

電車の「連結部」をイメージしてください。

また、基礎知識は専門知識をつなぐための「連結部」のような存在です。

今後、できる設計者になるためには、その分野で必要となる「さまざまな専門知識」を身につける必要があります。あなたの設計人生は長く、今後まだまだ経験を積んで成長していくことでしょう。

電車の連結部は、車両と車両をつなぐとても大切な部品です。連結部が壊れていると、車両がつながらず列車としての役割を果たせません。乗車できるお客様も少なくなってしまいますよね

より多くのお客様へ貢献するためにより多くの車両（専門知識）をつなげていく

同様に、「連結部である基礎知識」がしっかりしていないと「車両である専門知識」が自分の能力として繋がっていきません。結果、その先にいるお客様へ大きく貢献ができなくなってしまいます。また、連結部が不安定であっても、ちょっとした運転の誤りや、外部からの影響によって事故を起こしてしまう危険があります。

連結部（基礎知識）が不安定だと・・・ちょっとした運転の誤りや外部影響で大きな事故に設計ミスを起こしてしまう

設計の中では、簡単な単位換算や技術計算の間違い、力学知識の不足による「設計ミス」などが起きてしまい、そして、この設計ミスによって、手戻りやコストアップといった事態を生み出してしまうのです。

これでは大変ですよね。

連結部（基礎知識）さえしっかりしていれば、たとえミスをしても、スキルが「しっかりした理論（基礎知識）」のもとでつながっているので、自分で考えらえれる、的確な相談ができるなど、自己成長につなげていくことができるのです。

「リフター設計」を例に見てみましょう。

こちらの図をご覧ください。

リフター

例えば、このようなリフターの機械設計では、リフトに載せる最大の荷重から「機械力学」の知識を活用して、モーターの容量[W]や各部に働く力の大きさ[N]を求めます。

「荷物(ワーク)の荷重を考慮して、モーターの出力サイズを決める」
「モーターの出力サイズを考慮して、軸などの材料を決める」
「どのような力がかかるかを考えて、モーメントを計算する」

といった、考慮すべき事柄がいくつかでてくるわけです。その後、機械力学で求めたモーター容量や各部に働く力を入力値として、軸や軸受などの各部の寸法や材料を決定していきます。

従って、部品の寸法を決めることができるようになるためには、「機械力学」や「材料力学」の基礎知識および計算の仕方を知らなければなりません。

さらに、計算の過程で出てくる
荷重[N]、速度[m/s]、動力[W]、トルク[N･m]、回転数[rpm]
などの単位の理解が必要です。

これらの知識は大学の機械工学（材料力学・機械力学・流体力学・熱力学など）の一分野で学習しますが、そのベースになっているものは、中学高校の教育課程で学習する数学や物理です。ですので、本講座では材料力学や機械力学など機械工学の分野を身につけるまえに、最低限習得する必要のある前提知識を身につけます。

もちろん、こちらは例ですので、家電や携帯電話などの製品設計に携わる方や、機械装置以外の設計をされている場合は必要となる能力が少し違ってきます。しかし、どのような分野においてもベースとなる基礎知識は必ず必要となってきます。

でも、OJTや設計業務の中で「自然」に身につかないの？

なかには、すでに日々設計業務に取り組んでいて、徐々に自分がレベルアップしていることを実感している方もいるのではないでしょうか。そのため、業務の中で理解できないことがあっても、「そのうち分かるようになるだろう」と思ってしまいますよね。

もちろん、ある程度基礎がある方でしたら実務の中で順調にレベルアップしていける方もいらっしゃることでしょう。しかし、本講座でお伝えしてるような「基礎知識」がなく、ただ目の前の作業にいっぱいになっている方は気をつける必要があります。文系出身者や、数学・物理に苦手意識を持っている方はなおさらです。

＜実は、ベテラン設計者から「基礎の基礎」を学ぶのは難しい＞

ベテラン設計者にとって「当たり前」なことは、今、0から学ぼうとしているあなたとっては何ひとつ当たり前ではありません。ですが、すでに「当たり前のことが染み付いている」ベテラン設計者にとっては、あなたに当たり前のことを教える、ということについて意識を向けることがとても難しいのです。

つまり、「当たり前」過ぎることは、当たり前過ぎると、相手にとって当たり前じゃないということすら分からなくなる、ということです。ベテランが新人（初心者）に教えるのが難しいのは、この点であるといえるでしょう。

ベテラン設計者には当たり前すぎて教えることが非常に難しい・・・

＜「教育を受ける」準備はできていますか？＞

また、教育を受ける側にも問題があります。教育を受ける側の知識が足りていないと、先輩からアドバイスを受けていても、「思考する事を拒否してしまう」「学ぶ事を拒否してしまう」といったことが起きてしまいます。（自分では気づいていないことが多いですが）

せっかく教えてもらっているのに、ただ「わかりづらい！」と言うのはナンセンスですよね。やはり伝える側と受けとる側がお互いに歩み寄らないと分かりあえません。基礎知識を事前に身につけていれば、質問自体が変わってくるはずです。「◯◯がわからないんですが、自分は・・かなと認識してるんですが合ってますか？」とか「調べて・・という認識はしたんですけど、ここがちょっと引っかかっていて。」など質問がより建設的になってきます。ですが、まったく０のままですと「わかりません」しか言えませんね。

いまは「図面も読めるし」業務で困っていませんが・・・

トレーサーやモデラーといった仕事をしている方の中には、とくに業務に支障を感じていないため、必要性を感じない方もいるでしょう。もしかすると、日々行なっている｢製図｣がルーチン作業となってしまっているため、

「投影図に寸法線を記入するだけの作業だし、寸法を記入するだけなら、誰がやっても同じでしょ」

なんて思っていませんか？

図面とは、部品を加工するために投影図に寸法を記入しただけのものと考えている設計者も多いと思います。ですが、設計者として成長するためには「部品一つ一つを理解して作業する」ことがとても大切です。

“一つ一つ理解する”ことで、品質やコストを満足させ、設計者の考えた設計意図を実現することができます。

＜一つ一つを理解して、自ら考え進めることがスキルアップにつながる＞

一つ一つを理解して、自ら考え進めることがスキルアップにつながる

これらを的確に指示することが図面の品質を向上させ、担当する製品の品質が向上することにつながる。

・加工できる形状とできない形状の違いがわからない（加工の知識が乏しい）
・設計者自身がどこに公差を入れるべきか解らない（設計思想が乏しい）
・どのくらいの公差値を記入すればよいのかわからない（加工の知識が乏しい）

このような状態では、出図後に現場から図面の問い合わせがあった場合、対応できず、図面を修正することも多くなり、設計者という名を借りた“ただのモデラー”となってしまう。

CADを使えば、構造や機構をコピーして貼り付けるという作業を繰り返すことで手っ取り早く派生機種を設計できるかもしれませんが、そのような簡易的なやり方に甘えていてばかりでは、設計者としてレベルアップできません。

以上の理由から、
まずは「基礎知識」をしっかり身につけることが
設計レベル向上の第一歩となります。

なぜ、「工学知識きその基礎」であれば
数学・物理が苦手な文系出身者でもわかるようになるのか？
基礎知識がらくらく身につく“３つの理由”

理由１　受験生のように広い範囲をがりがりと猛勉強する必要はありません。

参考書は学問が中心になっているものが多く、設計者としてはあまり必要のない知識までカバーされています。また、1冊のみで内容がまとまっていることは少ないため、通常は5冊以上買い揃えた上で自ら整理をしながら学習を行う必要があります。

6つの基礎知識だけ　単位　数学　規格　力学　形状　道具

本講座は『設計者が実際に使うための知識』にこだわったプログラムです。基本知識はもちろん、実際の設計でどう使うかなど、ただ用語や公式を暗記するのではなく、基本知識が設計の中でどのように活用されるのかといった【考える力】が本講座で身につきます。

実際に設計経験10年以上ある「エンジニア経験豊富な制作チーム」が作成していますので、いらないと判断したものは省きながら、効率的に学ぶことができます。

また、文字情報だけだと「難しく感じてしまう」「イメージができずに理解できない」といった問題がありますが、本講座は、すべて図解で説明していますので、参考書のように「理解ができずにストップする」心配がなく、無理なく学習を進められます。

理由２　知識の球拾いをするのではなく関連性で覚えていきます。

本講座は、数学や物理といった分野が中心となります。そのため、学生の頃の記憶を思い出し難しい数式の暗記や、物理の法則の暗記といった知識の球拾いのような「つまらない作業」をイメージしてしまう方も多いのではないでしょうか。

安心ください。そのようなつまらない「暗記作業」をしていただく必要はありません。本講座では、１つ１つの知識を関連させて、無理なく「楽しく学習する」ことができます。設計経験０の方でも、文系出身で工学知識を学んだことがない方でも、「数学・物理がすごく苦手だ」という方でも、自然と知識が身につき使えるようになるように工夫されています。

例えば、歴史の授業を思い出してみてください。教科書を使った勉強は「暗記作業」が多くとても退屈ですよね。一方で歴史ドラマは登場人物の関係もわかりやすく、時代背景も理解しやすいので自然と「歴史の流れ」や「登場人物の人柄」などを具体的に記憶することができると思います。

このように、モーメント１つをとっても複数の視点から学ぶことができますので【求める目的】と【数値を求める際の注意点】なども、横断的に使える知識として身についていきます。

ものごとは、関係した線や面として記憶することが、使える知識にしていくコツとなります。1つの【点】として存在しているだけでは、すぐに忘れてしまいます。ですので、MONO塾では、点として覚えるのではなく、点と点が線としてつながるような工夫がされています。

理由３　やさしいところから徐々にレベルアップできるので無理なく進めます。

これまでに、何度と参考書を開いてチャレンジしてきた方も多いことでしょう。ただ、一方で「独学で設計の勉強を始めたけど、どうしてもわからないところがあって挫折してしまった」という方も多いのではないでしょうか。

例えば

コトバの意味がわからなくて解決できない
正しい計算をしているつもりなのに回答が間違ってしまう
途中で詰まってしまって先へ進めない
ネットや本で調べてもわからないことがあるけど周りに聞ける人がいない

といった経験は誰しもあるのではないでしょうか。

多くのエンジニアがそれらを乗り越えて今のスキルを築いてきたのだと思いますが、一方で機械設計の勉強を始めた初心者がさまざまな理由で挫折してしまうことも多いです。では、挫折せずにスキルを向上させていくためには何が必要なのでしょうか？

「やさしい内容を理解」→「難しい応用へチャレンジ」

中学生でも解けるような「かんたんな内容」から、現役設計者でも少し考えないと解けないような「応用力が試される内容」までをステップにそって学んでただける工夫がされています。ですので、入門者レベルから中級者レベルまで、幅広いレベルの問題にチャレンジできます。それぞれの問題には詳しい解説もありますので、しっかり理解しながら、段階的に無理なく学習を進めることができます。これも、長年の設計経験や技術知識がある制作チームだからこその工夫となります。

設計は決して簡単な作業ではありません。複雑な構造物があれば、それ相応の応用力が必ず必要となります。とはいえ、知識０の状態でいきなりそのような難しい課題を解くことは難しい。ですので、MONOWEBではなるべく実践にそった（現場をイメージできるような）問題を作成しています。

MONOWEBのeラーニングが選ばれる理由
効果的に学べる4つの特徴!

MONOWEBeラーニング4つの特徴

工学知識きその基礎講座のカリキュラムをチェックする

第1章

単位の基礎を学ぶ

数多くある「単位の種類」を把握し関係性を理解する。それにより、単位を確認すればその物理量が何を意味するか分かるようになる。また、状況に適した『単位系の選択』『単位換算』もできるようになる。

単位がわかれば設計がわかる！

〈単位を理解することのメリット〉

・「20MPa」「10N」といった普段なじみのないSI単位でも、量の大きさをイメージできるようになる。
・工学単位⇄SI単位と単位換算ができるようになり、状況によって使い分けができるようになる。
・シチュエーションによって「どの単位系を使用すればいいのか？」を判断できるようになる。
・単位を理解することで「間違った技術計算をしてしまう」リスクを減らすことができる。
・使用されてきた単位の「時代の移り変わり」を理解することで、現状がより把握できる。
・「設計でよくあるシチュエーション」にそった例題を解くことで、設計業務の中で思い出すことができる。

第2章

規格の基礎を学ぶ

地理上、政治上、または経済上の水準という観点から規格の分類を理解することができる。グローバル化が進む現代で、各国に適した「規格」を知ることで、様々な場面で規格に沿った設計および評価を行うことができるようになる。

規格を意識した設計が大切！

〈単位を理解することのメリット〉

・国際規格、国家規格、業界規格などの規格についての基礎的な枠組みを理解できる。
・事故の予防、また製品メンテナンスの観点から機械技術者にとっての規格の重要性を理解できる。
・規格を把握し、技術基準を満たすような設計を意識することにより品質確保へとつなげられる。
・それぞれの規格が、国際規格を最高水準としてどのような階層に構成されているのかを理解できる。

第3章

数学の基礎を学ぶ

設計や力学計算をまなぶ上では欠かせない数学の基礎を理解する。「三角関数・平方根・三平方の定理」を理解することで、材料力学や機械力学を学ぶための基礎づくりができる。

三角関数は避けては通れない！

〈数学を理解することのメリット〉

・sinθ、cosθ、tanθをやさしく理解できるので、数学の苦手意識を軽減できる。
・図面をみて「この角度の付いた部分の長さは？」といった疑問も自分で計算し求められる力がつく。
・数学の基礎を学ぶことで、材料力学・機械力学といった専門知識を学ぶ準備ができる。
・中学レベルの数学を復習することで、頻繁に使用する技術計算の理論や原則を知ることができる。
・工具の使い方を覚えるように、仕事に必要な「数学知識」だけを身につけることができる。

第4章

力学の基礎を学ぶ

“機械をつくる・動かす”など，機械を実現する上で不可欠な力学の基礎を身につける。力学の基礎を学ぶことで、機械設計者には必要となる設計・製図やその他専門性を身に付けていくことができる。

ものづくりの基本を習得！

〈力学を理解することのメリット〉

・物体間に働く力と、それによって生じる運動についての理解が深まる。
・機械設計で必要とされる技術計算の基礎を身につけることができる。
・力学知識をベースに機械に生じる力の大きさや方向を求めて設計ができるようになる。
・さまざまな解法の紹介、イラストでの解説などの丁寧な説明によって理解を深めることができる。
・材料力学をこれから学ぶ方は、理解を助けたり本質を見極められる基礎能力が身につく。
・基礎レベル〜応用レベルまで、豊富な演習問題を解くことで、自然とステップアップできる。

第5章

形状の基礎を学ぶ

さまざまな設計部品が、どのような理論・目的をもって形状が決められているのか理解する。また単純な2次元形状は自ら時間をかけず手計算できる能力を身につけ、複雑な形状においては3DCADを使うことのメリットも理解しておく。

かんたんな形状はCADを使わず手計算できるようになろう！

〈形状を理解することのメリット〉

・それぞれ違った形状をしている設計部品でも、必要となる材料費を正しく求めることができる。
・面積、体積、重心といった形状の基礎知識はもちろんのこと、設計視点から形状を理解できる。
・単純な形状であれば、CADを使わなくても手計算で早く求めることができる
・「点、線、平面、立体」といった4つの基本概念から学ぶことで形状について深く理解できる。
・3DCADを使うことのメリットが理解できるので、状況に応じた使い分けができるようになる。
・「母線」「稜線」「相貫線」「テーパー」など、設計で当たり前に使用される用語の理解が深まる。

第6章

道具の基礎を学ぶ

数多く存在する道具の中から、代表的な道具に絞り効率的に覚えることができる。また設計者として必要な「道具を正確に活用するための考え方」も同時に身につけることができる。

道具を正しく使うことで仕事効率を飛躍的にアップする!

〈理解が深まる専門用語〉

・設計で使用する道具は数多く存在するが、代表的な道具に絞ることで効率的に覚えることができる。
・道具の歴史（昔の道具～最新の道具までの進化）を知ることで、根本的な役割や必要性などが理解できる。
・すでに知っている道具でも、その道具の特徴・役割を改めて学ぶことで理解を深めることができる。
・エクセルの「表計算（関数）」を使った方法など、身近なものを利用したノウハウを身につけられる。
・目的や精度によって測定器を選択でき、正確なデータを入手するための考え方がわかる。
・ただ単に道具を使って数字を求めるだけでなく、問題解決・改善につなげていく設計者思考が身につく。
・「数学」「物理」という基礎能力の重要性が理解でき、より正しく道具を活用できるようになる。

自分のペースに合わせて
学習を進める

eラーニング学習のメリットは、自分のペースで学習することができることです。
「今すぐに工学知識の基礎を身につけたい」という方は、1日の学習時間を集中してとることで短期間ですべてのカリキュラムを受講することができます。また「仕事をしながら自分のペースで学びたい」という方は、1日20分程度の時間から受講できますのでご自身で計画を立てながら進められます。