高職學什麼》機械群-模具科：出路比想像中廣，從精密製造到半導體業，少不了模具人才；最好具空間感、數學能力佳
模具被稱為「產品之母」，廣泛應用於各行各業，從日常用品到電子、汽車、醫療設備等，只要是量產的產品皆需開發模具，因此，模具技術的需求歷久不衰。隨著工業4.0的發展，智慧製造、自動化技術蔚為趨勢，模具專業人才也將扮演關鍵的角色，前景看漲。
過去，從事模具相關行業常被視為「黑手」，雙手因沾染油污而髒兮兮。隨著新材料的應用、CNC設備及加工技術的發展，如今的模具行業早已擺脫「黑手」的刻板印象，朝高度智能化與精密化發展。
全球知名的鴻海集團，早期正是以模具業起家，掌握模具生產效能的優勢，因此快速成長壯大。
機械領域知識「一通百通」，應用廣泛
在人才的養成上，技術型高中（高職）模具科隸屬於機械群。新北高工模具科主任洪宜芳指出，簡單來說，模具科所學以「模具」為核心；學生將學會開發模具的完整流程中，所需的模具設計、繪圖識圖、加工技術，以及操作機器設備的能力等技能。
高職的機械群總共有10個科之多。作為機械群科中心學校的新北高工，就有機械科、模具科、製圖科、鑄造科4科。
機械群各科所學的「專業科目」（機械製造、機件原理、機械力學、機械材料）和「實習科目」（機械基礎實習、基礎電學實習、機械製圖實習、電腦輔助製圖與實習、機械加工實習）是一樣的。
換句話說，不管念機械群哪一科，都要修習這9科，培養機械領域的基礎知識，以及共通實作能力，如車工、鉗工、焊接、鑄造等。
洪宜芳指出，機械知識的概念可謂「一通百通」，技能應用範圍廣泛。從他個人的求學及職涯經歷可見一斑：高職念機械科，考上師大工教系，中央機械所畢業後曾任職台積電蝕刻工程師5年；而後投入教育工作、當老師，並取得機電工程博士學位。
在升學進路上，學生選填志願也以機械系為主，另外也包括：機電工程、材料科學、工業設計等系。至於與模具科最直接對應的模具系，全台只有高科大一所學校而已。
模具科V.S機械科V.S鑄造科
模具的設計製造，為機械知識很重要的應用之一。念模具科和機械科，三年所學究竟有何不同呢？
洪宜芳表示，簡單來說，兩科所著重的加工技術不太一樣。機械科以「車床」加工為主，適用於軸件的開發、製造；模具科所學的加工以「銑床」為主，可製作各種形狀的零件。
關於機械操作的技能，「只要熟悉機器，再學其他加工技術，例如學會銑床，再學車床，很快就能上手。」
很多人也好奇，模具科和鑄造科所學有何不同？洪宜芳談到，就工序來看，模具為「減法工程」，一塊胚料經過銑削、做出各種形狀的模具；鑄造則為「加法工程」，將高溫熔融的金屬液體澆灌到模穴裡去，等到冷卻後取出模具，主要學習金屬材料的熔煉、澆注、鑄造技術。
高一高二學操作傳統工具機，累積加工技術和經驗。
技能需不斷練習，才能精熟
模具科主要學習模具的設計和製造，包括塑膠模具、沖壓模具；從課程的設計，可清楚看到模具科專業養成循序漸進。
高一除了打底機械知識的基礎，學習重點還包括：手工及電腦製圖、傳統加工技術，如車床、銑床、磨床等設備的操作。升上高二，學3D電腦繪圖、CNC（電腦數值控制）加工、CAD/CAM電腦輔助設計製造軟體等。另外，還有3D列印、雷射切割及打標、線切割加工等實作課程。
在專業證照部分，新北高工模具科學生所考的證照包括：高一考「模具工」丙級，高二考「銑床工」丙級，以及高三考「塑膠模具」乙級、「CNC銑床」兩張乙級證照。洪宜芳指出，認真積極的學生三年可取得四張證照，尤其是考取雙乙級證照十分不易，未來無論升學或就業極具競爭力。
想通過乙級證照，非常考驗熟練度。洪宜芳強調，需投入大量時間練習，除掌握機台操作的技術，所完成的作品的尺寸精度必須符合公差，表面的粗糙度也須達到要求才行。
須手眼協調，具基礎數學能力
什麼樣的學生適合念模具科呢？洪宜芳表示，最好具備基礎數學能力，像是三角函數；高二必修專業科目「機械力學」需要計算能力，很多學生會卡關這一科，若數理能力不錯，學起來比較容易上手、不會太吃力。
機械加工需按圖施工，除了會繪圖，還必須識圖、看得懂圖面。因此，最好有些空間感，例如：將三視圖轉為立體圖，「有一些想像的空間感，理解圖面時相對比較容易一些。」
另外，模具科以技術技能導向訓練為主，「操作傳統工具機，需要手眼協調，加上聽聲音、判斷刀具的承載力。」洪宜芳說。
洪宜芳認為，比起其他條件，最重要的還是學習的心態，「很多東西可以經由訓練而來，只要願意花時間練習、多做題目，無論是手感或技能的精熟度都會明顯提升。」
專題實作大多實際開發出模具
洪宜芳形容，高一至高二是蹲馬步、練基本功，高三時會做一些簡單的模具，如：磁鐵夾模具、肥皂盒等，學生可以完整學習模具開發設計的全部流程。
模具之所以被稱為製造業的基礎，是因為它直接影響產品的質量、生產效率與成本控制。學生做出來的肥皂盒模具，看似沒有多厲害，在十元商店可見；洪宜芳強調，「別看成品看起來很普遍，就以為很簡單。事實上，開發模具的技術成分非常高，從設計到加工過程，在在考驗技術。」
高三學生所做的專題實作，幾乎都是實際開發出模具，統整高一和高二所學的專業知識和技能。洪宜芳很鼓勵，模具科學生和別科的學生跨領域合作，像是和電機科學生，進行機電整合，做機構的設計、自動化的系統等。
「從產業的應用來看，跨領域也是一大趨勢，尤其是機電整合、控制這部分。」洪宜芳常提醒學生，本業核心「加工技術」須鞏固，而後再擴展、延伸其他的領域學習。
因應智慧製造的趨勢，洪宜芳特別開設「工業機器人實習課程」課程，提供學校機械群4個科、高二的學生選修，學習機械手臂應用、機電整合等。「機械手臂和工業機器人，在智慧製造中扮演關鍵的角色，」因此，他希望讓學生及早接觸、學習相關的知識和應用，如果有興趣的話，升上大學之後可以進一步朝此領域學習和發展。
洪宜芳開設「工業機器人」實習課，引進協作式機器手臂。
就業出路多元，前景看好
無論是升學或就業選擇來看，模具科無疑取得極佳的利基點。在升學進路上，模具科學生可銜接機械、工業設計、智慧製造、機電整合等相關科系。
在就業出路部分，模具為生產製造的基礎，人才的需求穩定，如：模具設計、機械加工技術人員等。無論是電腦及電子製造業、汽車製造、半導體設備，甚至是日常生活中的塑膠製品，都少不了模具人才。
洪宜芳提及，生產光罩載具、晶圓載具的家登精密工業，董事長邱銘乾正是新北高工模具科的校友。在工業4.0與智慧製造的時代，模具技術結合自動化、機電整合，就業前景寬廣。
照片提供/新北高工模具科主任洪宜芳
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