エレキの分かる組込みソフトエンジニアの育て方

今回は、まっさらな新人が入ってきて組込みソフトエンジニアとして育てたいとき、どんな学習方法を取り入れるとよいかという提案をしてみたい。

ちなみに、ここで紹介する方法はたぶんデジタル系の電気系技術者の教育にも使えると思う。

【前提条件】

・複数人の新人を教育する場合に有効。（できれば4人以上がよい。チームを2つ以上作れるので）
・3ヶ月以上は現場から隔離できることが望ましい。（集中して課題に取り組んでもらいたいから）
・プログラミングの経験は必要なし。・電気回路設計の経験も必要なし。
・Word や Excel や PowerPoint 、インターネットブラウザでの検索等は使えること。

【教材】

1. CPUの創りかた











2. 電子回路シミュレータ TINA7(日本語・Book版)で見てわかる デジタル回路の「しくみ」と「基本」










3. 電子回路シミュレータ TINA7（日本語・Book版2）で見てわかる 電子回路の「しくみ」と「基本」

※純粋にソフトウェアしかやらないのなら3は省いてもよい。








【ねらい】

「CPUの創りかた」は秋葉原で買えるロジックデバイスを組み合わせて CPU を自分で作ってしまおうという本だ。イラストはちょっと怪しいが中身はいたってまじめであり非常にていねいに解説してあるので、本に書いてあるように進めていけばシンプルなCPUを自作することができる。

何をするにもはじめに原点を追求しておくのはよいことだ。CPUをディスクリートで自作し、実際にプログラムコードの読み出しやアキュームレータの動きをテスターやオシロスコープを使いながら確かめることは、組込みソフトウェアエンジニアにとっても、デジタル回路設計技術者にとっても貴重な経験となるはずだ。

次に、電子回路シミュレータ TINA7 は実機がなくても、回路を書いてその動きをシミュレーションすることができる。回路に電源を供給して回路上の不特定の端子ポイントをバーチャルオシロスコープで観察することもできる。東京電機大学高等学校教諭の小峯龍男先生は、このTINA7を使った学習本の中で、「ひとつだけ残念に思うことは、TINAでは回路の組み立てに失敗しても、コンデンサをパンクさせたり、抵抗器の被覆焼け焦げたり、ICのパッケージが火傷するほど熱くなるという経験をできないことです。」と書いているが、『CPUの創りかた』で実際にCPUを作ってしまうことで、その欠点を補おうというのが今回の作戦となる。

電子回路シミュレータ TINA7(日本語・Book版)には、機能限定で TINA7のCDがついているので安価に学習ができる。

3つの本を使って、各チームにそれぞれCPUボードを作るという目標を達成させる。（Project Based Learning）

教育とマネージメントする側はPCの用意などインフラの整備、最低限のルールの規定、ポイントポイントで進捗をチェックする以外は基本的にチームに運営を任せる。

スケジューリング、材料リストの作成、道具の購入、予算管理、材料収集、回路シミュレーション、一次試作、製品制作をすべてチームに任せることで、製品開発工程のミニチュア版を体験させる。（本番と比べると商品企画と自分たちで考える回路設計だけが欠けている）

【学習方法】

まず、新人を複数のチームに分けて、各チームのリーダを決めておく。いい加減に決めるのではなく、できるだけ人物をよく観察して適性がありそうな者を指名しておく。

次に、PCやインターネットなどのインフラを使えるようにして、プロジェクトの主旨を説明し、まずは『デジタル回路の「しくみ」と「基本」』を頭から読んで、回路シミュレーションをやらせてみる。

しばらくしたら、CPUを作るための簡単な工程の説明をして、スケジューリングをさせる。（スケジューリングするためのツールとしては、GanttProject などのフリーツールを指定してもよい）

毎週一回週末に各チームの代表1人に10分間で、その週に学んだこと次週の予定などをプレゼンさせる。（週報プレゼン）　また、月末には30分のプレゼンをさせる。（月報プレゼン）

【CPU制作プロジェクト】

CPU制作は、『CPUの創りかた』に書いてあるとおりにやれば出来るはずだが以下の点を考慮するとよい。

【材料収集と予算管理】

• 必要な材料と道具のリストを作らせ、大まかな価格をインターネットで調べさせる。
• 部品の購入方法について検討させる。（首都圏なら秋葉原で購入する）
• 部品は一台ぶんではなく、一次試作ぶんと製品ぶんの2セット以上を購入させる。
• 予想価格と実際に購入した価格の差を明確にさせる。

この後の工程の注意については、また今度本ブログで紹介したいと思う。
　
【この学習方法の良いところ】

• 管理者サイドの工数がほとんどかからない。
• チームが複数あるとそれぞれの様子を見て、良い点を取り入れようとする。
• 週報プレゼン、月報プレゼンをさせることで学習の進度や進捗が分かる。
• 製品の開発工程を体験させることができるので、現場に出たとき何かと役に立つ。
• CPUの動きの原点を学習できる。
• 早い段階で回路デバッグを経験させることができる。
• 一発では完成度の高い製品レベルの制作は難しいことが分かる。
• 教材費が安い（本3冊で1万円以内。CPU制作費はたぶん数万円）
• 新人は最初とてもまじめなので黙々と学習に取り組み学習効率がよい。
• まだ現場の仕事をしていないため割り込みの仕事がほとんどなく集中できる。
  

とてもよい教材本を作成してくれた『CPUの創りかた』の著者 渡波 郁氏と『電子回路シミュレータ TINA7(日本語・Book版)で見てわかる デジタル回路の「しくみ」と「基本」』『電子回路シミュレータ TINA7（日本語・Book版2）で見てわかる 電子回路の「しくみ」と「基本」』の著者 小峯 龍男先生に感謝したい。

ぜひ、お試しあれ。