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アフリカエンジニアリングハードウェア：教育の変革

私の名前はエンジニアのベイノミーシャです。 はい、エンジニアは私の名と私のキャリアでもあります。私の両親は私にエンジニアと名付けられ、忍耐、回復力、物事がどのように機能するかを理解したいなど、子供の頃から私の工学的特性を認識しました。私は育ち、首都であるカンパラの外に300キロ以上のウガンダの田舎の部分で幼少期を過ごしました。若い男の子として、私はいつもいじくり回っていました。私は照明のために古いラジオバッテリーを収穫し、木材から家庭用品を作成し、動物の群れを作り、村がお金を稼ぐのを助けるためにアイテムを販売しました。高校では、物理学、化学、数学、生物学を学びました。カンパラのマケレレ大学で勉強を始めたとき、私はコンピューターサイエンスプログラムに参加しました。これは2003年でした。私は以前にコンピューターに絡み合ったことがありませんでしたが、これは私のクラスメートの多くに当てはまりました。限られた数のコンピューターは、学生のインターネットカフェが一般的であることを意味し、500のウガンダのシリング（0.14米ドル）を30分間支払う必要がありました。プログラマブルハードウェアへのアクセスは限られており、マイクロコントローラーやハードウェアの製造にアクセスできませんでした。コンピューターサイエンスの基本的な紹介を受け取った後、私は自分の周りの人々の問題を解決するために利用できるもので物事を構築したいと思っていました。当時、電話は非常に限られており、電話をかけるのに費用がかかったため、SMSテキストメッセージは非常に人気がありました。大半が電話を所有していなかった学生は、テキストなしでテキストを送信する方法が必要でした。私の最初の年に、私は人々がメッセージを簡単に送信できるようにする無料のWebベースのSMSプラットフォームを構築しました。大学生の間ですぐに人気を博しました。これは、私の最初の「製品」の良い結果です。2006年にコンピューターサイエンスの学士号を取得して卒業した後、Venansius Baryamureebe教授は、当時マケレレのコンピューティングおよび情報技術学部の学部長であり、ベルギーの大学院に応募するように促しました。 Vrije Universiteit Brussel（無料のブリュッセル大学）で修士号を取得するための奨学金を受け取りました。そこで、私は遭遇しました Arduinoマイクロコントローラーボード 初めて。 Arduinoボードとセンサーを使用して学部生を目撃し、周囲を検出、識別、感覚、および制御できる自律型デバイスなど、組み込みシステムプロジェクトを実装しました。アフリカの大学がそのようなハードウェアにアクセスするのにどれくらい時間がかかるのだろうと思いました。結局のところ、Arduinoのモットーは「誰でも革新する力を与えている」が、残念ながら、そのエンパワーメントはまだサハラ以南のアフリカに到達していなかった。今日に早送りすると、状況は大幅に変化しました。ラップトップは現在アフリカで広く利用可能であり、インターネット接続はより速く、スマートフォンとモバイルインターネットはコンピューターサイエンスの教員と学生の間で一般的です。しかし、オルワトシンコラードの話が示すように、テクノロジーの立ち上げとアフリカでのその可用性の間の遅れは重要なままです [see “Lessons from a Janky Drone,”]。アフリカは、コンピューターサイエンスとエレクトロニクスエンジニアリングが幅広い課題に対処する大きな可能性を秘めています。既存のソフトウェアソリューションは不十分であり、公開デジタルインフラストラクチャが不足している可能性があるため、ハードウェアとソフトウェアの交差点でのプロジェクトは、重要なギャップを埋める可能性があります。ただし、学生が物理システムと対話して構築するためのより良い学習機会を得ることが重要です。農業、輸送、教育、環境監視には幅広いエキサイティングなアプリケーションがあります。これが、コラードのエンジニアリング教授が遭遇したことにもかかわらず、チームの監視ドローンプロジェクトを奨励した理由です。ハードウェアへのアクセスは、ボトルネックのままです アフリカの学生と研究者のためのハードウェアアクセスのボトルネックは、学生としての私の時間以来緩和されてきましたが、障害は続いています。 Koladeが証明しているように、学問的資金とサプライチェーンの両方に大きな課題が存在します。これは学習を妨げ、若者に大きな経済的負担をかけます。 Koladeが説明するように、学生は自分のポケットから学部プロジェクトに資金を提供し、限られた財源を持つ人々に大きな障壁を作り出す必要があります。 Airqoプロジェクト [circuit boards shown here] 学生は、3Dプリンター、はんだ付けステーション、基本的なセンサーボードとコンポーネントにアクセスできます。アンドリュー・エシェボ多くの場合、電子部品は大陸外から、主に中国、ヨーロッパ、または米国から調達する必要があります。オンラインストアの数は増加していますが、順序から配達までの期間は数ヶ月になる可能性があります。手頃な価格の配送オプションが60日以上を必要とすることは珍しくありませんが、より高速な配信オプションは、ハードウェア自体の数倍の高価になる可能性があります。オンラインショッピングは、多くの場合、必要ですが、特にクレジットカードやデビットカードへのアクセスが制限されている場合、学生と教員に避けられない複雑さを提供します。対照的に、ヨーロッパの学生は1週間以内にコンポーネントを受け取ることができ、アフリカのカウンターパートが最初の建物のハードウェアを受け取る前に、ハードウェアプロジェクトを完了し、新しい反復を開始することができます。さらに、一部のベンダーは、実際のまたは知覚された税関の複雑さと相まって、輸送リスクのためにアフリカの住所に出荷しないことを選択するかもしれません。一部の国では、税関および税のクリアランス手続きが実際に負担がかかる可能性があり、輸入関税は最大75％です。この地域の一部の国では、教育リソースに対して免税を提供していますが、そのような免除は個々のコンポーネントについて取得するのが難しいことがよくあります。または、手順は不明で面倒です。主にスタートアップやハイテクハブが出現している地元のベンダーが出現していますが、多くの場合、十分な在庫が不足しており、教育機関からの大量注文を満たすことができない場合があります。ハードウェアアクセスは教育を加速できます これらの課題に照らして、大学と学生は純粋にソフトウェアプロジェクトに焦点を移したり、優先順位を変更したりするように誘惑されるかもしれません。ただし、これにより教育と革新の両方が制限されます。ハードウェアとソフトウェアの両方を含むエンジニアリングプロジェクトは、学生の創造性を目覚めさせ、詳細なスキルの習得を促進します。アフリカは実行可能な解決策を求めなければなりません。大学のプログラムは、必要なハードウェアと電子コンポーネントを備えた専門のメーカースペースと製造ハブへのアクセスを提供することにより、学生のサポートを増やす必要があります。ハイエンドメーカースペースの出現は励みになりますが、センサーなどの重要なコンポーネントを提供することに焦点を当てる必要があります。学生は、3Dプリンターがありますが、3Dプリントフィラメント、または印刷回路基板の製造とアセンブリはありませんが、センサーコンポーネントはないメーカースペースでしか学習できません。ハードウェアプロジェクトに焦点を当てたコミュニティグループとワークショップは、アクセシビリティの課題に対処するのに役立ちます。これらのコミュニティは、教育と研究のためにグローバルなオープンソースハードウェアグループを活用できます。データサイエンスアフリカは、データサイエンスと機械学習でアフリカ人を訓練する非営利団体であり、より多くの学生に到達するためにスケーリングされる可能性のあるハードウェアセッションを実行しています。ハードウェアシステムの開発と展開を含む大規模なプロジェクトに取り組んでいる研究チームの出現は、学生とスタッフが施設やプロトタイプに迅速にアクセスする機会も提供します。大陸からのハードウェアプロジェクトを紹介し、成功したかどうかにかかわらず、学んだ教訓を共有することで、新しいプロジェクトを刺激することができます。たとえば、私が現在コンピューターサイエンスの教授であり、部門の議長であるマケレレ大学では、環境センシングに焦点を当てたAirqoプロジェクトは、3Dプリンター、はんだ付けステーション、基本センサーボード、その他の電子部品などの主要な機器にアクセスできます。アフリカの大学全体のハードウェアへのアクセスを妨げ続ける供給鎖の遅延、輸入関税、および限られた地元のベンダーの持続的な課題にもかかわらず、大陸のエンジニアリングの学生と教育者は、構築、革新、学習の創造的な方法を見つけています。ウガンダの田舎から先駆的なSMSプラットフォーム、AirqoなどのMakerspacesや研究プロジェクトの出現まで、地元のイノベーターとグローバルなオープンソースネットワークを結びつける共同コミュニティまで、アフリカはテクノロジーのギャップを着実に埋めています。問題は、アフリカの学生がハードウェアの革新で競争できるかどうかはもはやありません。それは、カンパラからケープタウンまでのラボで明日の画期的なソリューションのいくつかがすでにプロトタイプ化されていることを世界がどれほど早く認識するかです。彼らは、オルワトシン・コラデのような学生によって建設されています。私が大学院で持っていたのと同じリソースにアクセスできる場合、彼らが何ができるか想像してみてください。アフリカのエンジニアリングの可能性は無限ですが、私たちの潜在能力を最大限に発揮するには、世界の多くでより容易に利用できるテクノロジーへのアクセスが必要です。 サイトの記事からウェブ上の関連記事 #アフリカエンジニアリングハードウェア教育の変革