教育部教學實踐研究績優計畫 龍華科大王柏東助理教授三連霸

【民眾新聞葉柏成新北報導】教育部日前舉行教學實踐研究績優計畫頒獎典禮，龍華科技大學電機工程系王柏東助理教授，以「整合自造IIoT-PLC教具與3D虛擬實境之線上數位化工廠實習」計畫獲獎，由教育部政務次長葉丙成頒獎表揚。王柏東助理教授自111學年度起連續三年獲選績優計畫，通過率僅約1%，相當難得，更充分展現龍華科大在智慧製造教學與研究領域的厚實能量。

龍華科大校長葛自祥表示，教學實踐研究計畫是教育部以經費直接補助個別教師方式，協助教師進行課程教學研究，透過適當的研究方法及評量工具進行檢證，強化大學培育人才的任務。目前教學實踐研究計畫共有10個學門、3個專案，希望教學創新的量能觸及更多領域。

他指出，龍華科大電機系王柏東助理教授主持的「整合自造IIoT-PLC教具與3D虛擬實境之線上數位化工廠實習」計畫，致力於開發一套創新的智慧製造教學系統，配合機電整合概論與機電整合實習課程，並結合ChatGPT、工業物聯網可程式控制器（IIoT-PLC）和虛實整合系統(Cyber-Physical System)等技術，以培養符合工業4.0需求的跨域人才。

王柏東表示，計畫研究團隊設計並製作一套基於Arduino基礎的IIoT-PLC教學裝置，可結合3D虛擬實境工廠環境，創造出豐富多樣的學習情境。該系統不僅融合ChatGPT的智能輔助、Arduino的開放硬體特性與PLCopen的標準化指令集，還納入了工業物聯網的先進概念，為學生提供與產業實務緊密連結的學習體驗，並讓學生能在安全可控的環境中，實際體驗工業自動化過程。

在教學實施過程中，採用專題導向學習（PBL）和翻轉課堂等創新模式，讓學生在解決實際問題過程中，能夠深化對理論知識的理解。通過設計多樣化的虛實整合實驗模組，例如智慧工廠生產線模擬和遠端監控系統，學生得以在安全、可控環境中模擬各種工業自動化場景，從而培養系統思維和問題解決能力。

此外，ChatGPT的引入不僅有效輔助學生進行PLC編程，並為其個性化學習提供嶄新的可能性。

自王柏東採用該教學模式後，已顯著提升學生的學習成效。研究團隊透過前後測評估和問卷調查，9成學子能夠掌握PLCopenc環境操作，較傳統方法提升25%、8成5的學子能獨立實現Modbus工業通訊協定應用、7成5的學子能設計並實現中等複雜度自動化系統，可有效掌握工業4.0相關技能。此外，學期成果也顯示9成5以上學生對該課程表示滿意，能夠提升其跨域整合能力、創新思考和團隊合作等軟實力。

王柏東強調，該計畫不僅藉由自製IIoT-PLC教具推動「一人一PLC」學習，為智慧製造教育提供新的教學模式，每台教具成本僅約新台幣1200元，較商用設備節省9成，也為產學研協同創新開闢新的契機。未來，團隊計劃進一步擴充系統功能，深化人工智慧和機器學習在教學中的應用，以持續優化教學成果。

同時與業界夥伴密切合作，開發更多真實場景的產學案例，建立產學研協同創新平台，為產業培養更多優質跨域人才，以推動台灣智慧製造及數位轉型發展。