先生に「教える時間」を東北大生が作る
AIシフトアプリ

AIで先生を事務から解放し、
仙台の学びを支える

「先生が、事務ではなく子どもと向き合える時間をつくりたい」。

塾や学習支援の現場では、曜日・時間・科目・講師と生徒の相性を同時に満たすシフト作成に毎週３〜５時間が費やされ、本来かけるべき授業準備や子どもと向き合う時間が削られています。本プロジェクトは、私が東北大学工学部での学びをもとに一年かけて一人で開発し、すでにAWS（※1）上で実際に運用しているAI最適化アプリ「スマート・シフト」を、誰もが安心して使える形に磨き上げ、仙台の教育現場へ届ける取り組みです。数時間かかっていたシフト作成を数秒に短縮して事務負担をなくし、講師が指導に集中できる環境をつくることで、仙台の学びの質を底上げします。

すでに動くものがあるからこそ、皆さまからのご支援は「社会実装の総仕上げ」に使わせていただきます。

塾のアルバイトで見た「シフト作成の重さ」が原点です

私は東北大学工学部機械知能・航空工学科の三年生です。学生生活を通して二年四か月続けてきたのが、個別指導塾でのアルバイトでした。担当した生徒が、前回わからなかった問題を自分の言葉で説明できるようになる。そんな瞬間に立ち会えることがうれしくて、私は塾という場所と、そこに通う生徒たちのことが好きになりました。

プロジェクトオーナー（鈴木）

一方で、教室の運営を支える側の姿も見えてきました。とくに印象に残っているのが、シフト作成です。講師の「入れる曜日・時間」、生徒の「受けたい科目」、そして講師と生徒の相性。この三つを同時に満たす組み合わせを見つける作業は驚くほど複雑で、生徒が三十名ほどの教室でも、毎週３〜５時間が費やされていました。紙で集めた希望調査を手作業で表に転記し、ミスがあれば組み直す。決まった後も「私のシフトはどうなりましたか」という問い合わせが週に何件も届く。急な欠席が出れば、また一から調整が始まる。本来なら授業準備や生徒と向き合うことに使えるはずの時間が、事務作業に吸い取られていく。 その様子を間近で見ながら、私は「この負担を減らせないだろうか」と考えるようになりました。

 
そのとき思い浮かんだのが、東北大学工学部で学んできたAI・最適化（※2）・プログラミングの知識です。多くの条件を同時に満たす組み合わせを探す問題は、まさに授業で扱ってきた「組合せ最適化」そのものでした。学んだ技術を課題や試作の中だけで終わらせず、目の前の人の役に立つ「実社会の価値」に変えたい。その思いから、私は一人でシフト自動作成アプリ「スマート・シフト」の開発を始めました。それから一年、開発を続けてきました。

技術の核には、Googleが公開する世界水準の最適化エンジンOR-Tools（CP-SAT）（※3）を採用しました。講師の希望、生徒の科目、相性、そして特定の講師に負担が偏らないかどうかまでを同時に考慮し、最適なシフトを数秒で生成します。手作業のパズルを、AIに置き換える。それが、このアプリの新しさです。

 
さらに私は、これを「作ってみた」で終わらせたくありませんでした。実際の現場で使われるものにするには、いつでも動き続ける環境と、個人情報を預かるにふさわしい安全性が要ります。そこで、企画から最適化エンジンの実装、AWS上での本番運用、セキュリティ対策（OWASP Top 10（※4）に準拠した設計）まで、すべて自分の手で設計・実装し、実際に動くサービスとして運用するところまで形にしました。
しかし、使ってもらう中で、個人の力だけでは越えられない壁も見えてきました。現場の先生方はパソコンよりスマートフォンで作業することが多く、より使いやすい画面が必要なこと。個人情報を扱う以上、自分の自己申告ではなく、第三者による安全性の裏づけが求められること。そして、ボランティアで運営される無料塾や学習支援団体ほど人手が限られ、事務負担が活動継続の足かせになっているにもかかわらず、こうしたツールにお金をかける余力がないこと。経済的な事情で塾に通えない子どもたちの学びを支えている現場にこそ、この道具を無償で届けたい。そう考えたとき、一人の学生の負担では、その最後の一歩に手が届きませんでした。

 
「ともに・プログラム」は、学生の挑戦を大学と社会が一緒に応援してくれる仕組みだと知りました。自分一人では届かなかった「社会実装の最後の一歩」を、仙台の教育に関わる多くの方々と共に踏み出したい。その思いで、私はこのプロジェクトに応募しました。

５０万円で「動く試作」を「安心して使える道具」に

クラウドファンディング（※5）で集めた資金（目標５０万円）は、現在私が個人で開発・運用しているWebアプリ「スマート・シフト」を、誰もが安心して使える形に磨き上げ、仙台の教育現場へ実証導入するために使わせていただきます。新しくゼロから開発するための資金ではなく、すでに動いているものを「現場で使い続けられる状態」に仕上げるための資金です。

実施予定期間

２０２６年１０月〜２０２８年３月。２０２６年１０〜１１月にクラウドファンディングを実施し、２０２７年１月の助成金交付後、スマホアプリ化・セキュリティ診断・仙台での実証導入を順次進めます。

資金の使途（目標５０万円の内訳）

・外注開発・デザイン費（スマホアプリ化・UI改善）：１８０，０００円
・セキュリティ脆弱性診断（専門業者による第三者診断）：１５０，０００円
・クラウド・サーバー運用費（AWS・実証導入１年分）：１００，０００円
・法務確認費（利用規約等の鑑定）：３０，０００円
・開発者登録費（Apple／Google）：２０，０００円
・予備費：２０，０００円

具体的な活動

第一に、スマートフォンから直感的に操作できるアプリ化と、画面デザインの改善を行います。現場の先生方の多くはスマートフォンで業務を進めており、「使いやすさ」は導入のハードルを直接左右します。ここは私一人の力では品質が担保しきれないため、専門のデザイナー・開発者へ一部を外注します。
第二に、専門業者による第三者のセキュリティ脆弱性診断を受けます。講師や生徒の個人情報を預かる以上、「たぶん大丈夫」では現場に導入していただけません。外部の目による診断と、指摘事項の修正までを行い、安心してお使いいただける水準に引き上げます。あわせて、利用規約やプライバシーポリシーについて法務の確認を受けます。

第三に、整備したアプリを、仙台市内の個別指導塾・無料塾・学習支援団体に無償で試用提供します。実際の運用データと現場の声をもとに改善を重ね、「現場で本当に使えるか」を検証します。特に、人手が限られる無料塾・学習支援団体には、実証期間後も無償で提供を続けることを想定しています。サーバー運用費は、この実証導入１年分に充てます。

クラウドファンディング期間中は、専用のXアカウントで開発の進捗や現場の反応を継続的に発信し、支援してくださる皆さまと一緒にサービスを育てていきます。

事務の削減を、子どもと向き合う時間に変える

直接の成果

仙台の教育現場で、講師がシフト作成という事務から解放され、その時間を指導や授業準備に振り向けられるようになることが、本プロジェクトの直接の成果です。

成功を測る指標

・実証導入する塾・学習支援団体：５団体以上
・シフト作成時間：１回あたり３時間 → ３０分以内（約８割削減）
・「自分のシフトは？」等の問い合わせ：週５〜１０件 → １件以下
・利用者アンケート満足度：８０％以上が「指導に充てる時間が増えた」と回答
・無料塾・学習支援団体への無償提供：３団体以上
・専門業者による第三者セキュリティ診断に合格していること

これらを達成したとき、「事務負担の削減」が「指導時間の増加」につながった状態を目指します。

周囲への波及的効果

講師がシフト作成から解放されることは、塾だけでなく、より広い範囲に良い影響を生みます。第一に、事務負担の軽減は講師の働きやすさにつながり、離職の抑制や指導の継続性を生みます。同じ先生が続けて見てくれることは、子どもの学習の安定に直結します。第二に、人手の限られる無料塾・学習支援団体の運営を支えることで、経済的事情で塾に通えない子どもの学びの機会を守ることに貢献し、地域の教育格差の緩和につながります。
 

仙台から、「学生でも社会は変えられる」を示す

私がこのプロジェクトで最も大切にしたいのは、「学んだことを、目の前の人の役に立つ形にする」という一点です。塾で出会った生徒たちの成長がうれしかったこと、その場を支える人たちが事務に押しつぶされそうになっていたこと。その両方を見てきたからこそ、私は技術を試作で終わらせたくありませんでした。

最大の強みは「すでに動くものがある」ことです。多くの構想が試作で止まるなかで、本プロジェクトはAWS上で実運用まで到達済みであり、助成金は新規開発ではなく「社会実装の総仕上げ」に使えます。実現可能性は極めて高いと考えています。

そして、東北大の一学生が、AIによる最適化技術を試作で終わらせず、実際に社会で使える形まで実装できることを示したい。「学生でも、AIを使って社会に役立つものを最後までつくり切れる」ことを、机上ではなく実物で示せることが、私だからできる挑戦だと考えています。それは、同じように社会へ踏み出そうとする学生を勇気づけることにもつながるはずです。

将来的には、仙台での実証で得た知見をもとに、宮城県内、そして全国の塾や学習支援団体へと届けていきたいと考えています。まずは仙台から。先生が子どもと向き合う時間を取り戻し、その時間が子ども一人ひとりの学びを豊かにしていく。その循環を、皆さまと一緒につくらせてください。応援をよろしくお願いいたします。

用語注釈
（※1）AWS……アマゾン社が提供するクラウドサービス。自分でサーバー機器を持たずに、インターネット上でアプリを動かし続けられる仕組みです。
（※2）最適化……たくさんの条件やパターンの中から、決められた条件を満たす最も良い組み合わせをコンピュータに探させる技術のことです。
（※3）OR-Tools（CP-SAT）……Googleが無償で公開している、世界水準の最適化計算エンジン。複雑な条件が絡み合う組み合わせ問題を高速に解くことができます。
（※4）OWASP Top 10……世界的な非営利団体がまとめた、Webサービスで特に注意すべき代表的な安全上の弱点トップ10。これに沿って対策することが、安全なサービス設計の基準とされています。
（※5）クラウドファンディング……インターネットを通じて、活動に共感してくださる方々から広く資金を募る仕組みです。
　

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