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高職學什麼》機械群-製圖科：企業生產製造，絕對少不了製圖人才；最好空間概念佳、有物理基礎，喜歡拆卸和組裝

讓天賦自由，行行出狀元。本刊2024年推出全新系列《高職學什麼》，介紹技職體系15群科，每月第二週與第四週上線。本期主題為「機械群-製圖科」，訪談新北高工製圖科。

未來Family周刊199期2024.10.23

文/ 羅梅英(未來Family記者)

機械常被稱為「工業之母」，幾乎各領域產業都需要機械設備和工具。根據統計，台灣機械業從業家數超過14,000家、從業人口超過27萬人，為第3個產值超過新台幣兆元產業。

《台灣機械產業白皮書》勾勒出機械產業的十年藍圖，2035年產值將突破3兆元。包括：企業利用智慧化設備以提高生產效能、半導體製程設備需求高精密度，以及節能減碳需求所衍生出的龐大商機，均為機械產業發展的利基。

製圖為機械群之中最「前端」的科系

高職「機械群」囊括10個科別之多。根據教育部最新統計（112學年度），機械群中，機械科的學生人數最多，其次為製圖科。

新北高工為機械群科中心學校。新北高工製圖科主任張世宏指出，「機械群各科之中，製圖科可說是最『前端』的科別。」

簡單來說，「製圖」為設計及製造的基礎，所有產品在正式生產之前，必須先繪製出圖面，才能被製造出來。製圖也是工業的共通語言和溝通的媒介，圖面說明了設計的構造、材料種類、加工方法，為生產製造、品管檢驗的依據。

製圖科≠美工科

有些學生對製圖科認識不足、理解錯誤，看著「製圖」二字、誤以為就是繪圖，和美工科、廣告設計等科所學的差不多，結果誤會大了。

美工科隸屬於「設計群」，和「機械群」的製圖科，天差地遠。製圖科所繪製的圖是機械圖面，學習如何精確地測量，繪製各種機械相關的設計圖、工作圖、組合圖、立體系統圖、實物繪測圖等。

為減少誤會的情況，最近十年，有些學校的製圖科因此更名為「電腦機械製圖科」。

製圖科最主要的核心為「機械設計」，培養機械製圖、識圖以及基礎設計的人才。傳統機械製圖為手繪，隨著科技進步，現在大多以電腦輔助繪圖設計，學習用AutoCAD畫2D，用Inventor、SolidWorks等軟體做3D建模。

張世宏指出，從企業實務來看，製圖幾乎都使用電腦軟體。因此，高職端的人才養成，比起過去，手繪的練習變少、電腦繪圖增加。「手繪主要是用來簡單的溝通，快速說明設計的想法，因此不用畫得很準確；等到要進入量產階段，就是電腦繪圖。」
 

此為組合圖。

考「電腦輔助機械設計製圖」丙級證照

張世宏指出，機械設計研發需考慮「可行性」，因此，除了學機械專業之外，相關的配套知識與加工方法，如鑄造、銲接、配電等，也是學習的範疇。

在機械專業部分，所修習的科目，包括：機械群共同的「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）。

技職教育重視務實致用，透過實習課程，培養學生的實作能力；像是機械基礎、機械加工實習課，讓學生操作如何使用工具、量具以及車床等機具設備。

製圖科的「技能領域」為電腦輔助機械設計，必修的實習科目有：機械工作圖實習、實物測繪圖實習、電腦輔助設計實習、電腦輔助機械設計製圖實習等4科。學生所考的證照，為「電腦輔助機械設計製圖」丙級，升上高三後可考乙級證照。

企業研發設計，看重「逆向工程」能力

機械加工講求精細度，量具尺寸單位小到0.01mm，機密機械的公差更是精細。機械科、模具科學生，有許多操作車床、銑床等機器設備的加工經驗。相比之下，製圖科學生投入大量時間於設計和畫圖，因此，機械加工能力較弱，對尺寸的掌握沒有那麼的「精準」。

張世宏指出，「3D列印的效果，很接近一般塑膠殼的射出模具，可以彌補製圖科實作較弱的部分，也能有效驗證產品設計的構想是否有問題。」

從企業實務面來看，製圖是不可或缺的設計研發人才。

張世宏說明，當機械的零件故障，但當初所繪的圖面付之闕如時，就需要「逆向工程」的專業，想辦法重新複製出零件。還有一種常見情況是，例如：做車燈的企業，在沒有汽車原廠的圖面下，透過逆向工程、3D立體掃描等，設計生產出各家車廠的車燈。

逆向工程的能力，是製圖科的學習重點之一，所需專業涵括：量測尺寸、判斷結構、計算力學、3D建模等。

除了機械專業，也學影像處理和3D動畫

另外，3D動畫、影像處理等，也是現今念製圖科所需培養的專業。

張世宏解釋，許多產品照片，例如：新款手機實際生產出來之前，新品照片可能是用電腦「算」出來的。只要產品經3D列印、做出來，製圖科學生可以用3D軟體做簡單的仿真、擬真圖。

除了仿真的影像處理之外，也教學生將組裝的立體系統圖（又稱為爆炸圖），製作成動畫，培養資訊應用的能力。

結合高一、高二的專業養成，製圖科學生高三所做的專題實作，大概可以分為幾種類型：

1 繪製產品的整套圖面：

這種類型是最多的。找出某個物品、其零件大約20件以內，學生實際測量之後，畫出整套的圖面，包括：工作圖、組合圖、立體系統圖等，以及製作零件組裝的動畫。如果物品有機構、是會動的，進一步製作動作的動畫。

2 專題實作競賽的創意發想類：

解決生活中的問題，或從新興社會趨勢中找創意靈感。

3 工業設計類：

對工業設計有興趣的，針對某個產品原本的外型（初版設計），做出新的設計（二版設計）後，3D列印出自己的設計，並加以組裝。
 

此為立體系統圖。

最好空間概念佳，喜歡拆卸和組裝

什麼樣的孩子適合念製圖科？張世宏指出，最好立體空間概念佳，學科部分則是不排斥物理、有些物理基礎，知道牛頓三大運動定律、能夠計算力學等。

張世宏求學時念彰化高工製圖科、師大工教系畢。他提到，早期製圖科都會有學生因空間概念差、讀不下去；所幸拜現代科技之賜，在電腦3D繪圖軟體的輔助下，空間概念雖然弱一些，只要肯用心學，還是可以念製圖科。

在人格特質部分，如果很喜歡拆卸東西，對於機器怎麼會動、如何運轉等，充滿好奇心的話，很適合念製圖科。另外，從小喜歡組裝模型、研究結構者，也很適合。

機械設計研發，無論是繪圖、量測或機械加工，都講求細節、要求精準，因此很需要細心的特質。 「如果太粗心，繪製出來的圖面可能會漏標尺寸或其他重要資訊。」

升學進路除了機械，還可跨工業設計

製圖科的升學進路，以科技大學機械工程系為主，有些則選擇念工業設計系，朝產品設計、室內設計等方向發展。

新北高工製圖科高三所開設的多元選修課，可大致分為三類：①持續精進機械設計能力；②學習操作輔助設備，如電射切割、雕銑機等；③提升工業設計能力，張世宏比較，「工業設計偏重於外型，製圖著重產品的結構和機構。」

「喜歡設計但對純機械沒有興趣的話，去念工業設計系的話很吃香。既懂機械結構，又懂製造，是企業十分欠缺的人才。」張世宏說。

照片提供/新北高工製圖科張世宏主任