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師大新聞

2021.0607

帕金森氏症用藥調整快速居家檢測:使用酵素呈色法偵測血液中的左旋多巴

帕金森氏症是一種神經系統疾病,主要影響運動的進行性。左旋多巴為人體內合成多巴胺的前驅物,被廣泛用來治療帕金森氏症,但因為此類藥物所伴隨的副作用,在臨床上常需要隨病情調整用藥,因此衡量患者體內左旋多巴的濃度是眾多研究學者關心的議題。現今發展出數種偵測左旋多巴濃度的方法,像是電化學檢測及液相層析等,但仍存在一些限制。本研究中,主要針對快速居家檢測為目標,開發了一簡單酵素呈色比色法,透過氧化酶選擇性辨識並氧化左旋多巴,最終形成一肉眼可辨識的黃色產物,可藉由顏色強度回推左旋多巴的濃度,因此可以快速及簡易的推估檢體中左旋多巴濃度,期許能作為藥物調劑的指標及參考。
2021.0603

打造低成本高熱傳熱交換系統─碳系奈米流體之應用

本研究使用石墨粉冷熱處理法(GP-HCPM)製備碳系奈米流體(CBNFs),並使用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)做為分散劑強化CBNFs的穩定性。以濃度分別為0.2 wt% (S1)與0.6 wt% (S2)的CBNFs為樣本,量測其熱傳導係數、黏度、比熱以及液滴接觸角。最後將CBNFs實際應用於硬銲板式熱交換器(BPHE)熱交換系統,評估在不同流體溫度與流量下的平均熱交換量(Qex,avg)、泵浦消耗電功率(Pp)以及系統效率因子(SEF)。研究結果顯示CBNFs具有比水高的Qex,avg ,S1與S2的最大Qex,avg分別比水高7.54%與9.19%,且S1的Pp略低於水,S2的Pp則在絕大多數的情況之下高於水,而最大SEF則分別比水高7.98% 與7.28%。在考量BPHE熱交換系統全部實驗參數整體系統效率的情況下,S1的表現優於S2且具有未來的應用潛力與實用性。
2021.0525

怎麼後悔有關係! 利用負向經驗開啟未來大門

綜整本研究發現可知,後悔產生的負向情緒,雖不利於短期美好生活的體驗,卻能在自我進化歷程中發出一種警報,因此不需刻意迴避它,反而應給後悔一個適當的位置。在同理與接納的環境中,引導莘莘學子「好好學習」面對後悔,並從中尋找優勢,將負向情緒轉化為適應性的成長養分,為未來學涯開啟一扇光明繽紛的大門。
2021.0513

聲音會變老嗎?

臺灣處在高齡化的社會,老化議題一直是我們所關心的,而聲音是我們用來溝通互動的重要工具,聲帶生理構造的老化也影響著聲音的本質,如果身體骨骼需要預防老化的話,那麼聲音也需要保養或減緩老化程度嗎?本研究透過電聲門訊號的解析,探討年輕族群、中年族群、以及老年族群的聲音特質與聲帶震動樣貌,結果發現隨著年紀的增長,聲音音頻(pitch)會降低、聲帶閉合比例(contact quotient)會提高。由於聲音的老化起始於約莫四、五十歲,保養應及早開始。
2021.0510

透過智慧型分數階倒階控制器 提高永磁線性同步馬達(PMLSM)的定位能力

本研究目標為開發一種智慧型分數階倒階控制器,以控制永磁線性同步馬達的動子位置。本研究以磁場導向控制的方法分析馬達的工作原理與動態行為,之後,為提高傳統倒階控制器的響應速度和控制精度,新設計了分數階倒階控制器。由於引入分數階微分與積分的技術,此控制器在參數的設計上具有更多的自由度。但由於系統存在不確定性,難以設計控制器的參數。故本研究提出一種智慧型分數階倒階控制器,以進一步提高分數階倒階控制器的適應性和強健性,在此控制器中,另外提出了一種基於Hermite多項式的函數鏈結模糊類神經網路作為不確定性估測器,可以直接估測系統不確定性,從而提高抑制外部干擾能力,並且不需要不確定性項之限制條件。此外,為了補償估測器引入的估測誤差,本研究設計了一種採指數自調節機制之指數補償器。最後,利用李雅普諾夫定理推導適應定律,以即時調整控制參數。實驗結果顯示,相較於傳統的倒階控制器和分數階倒階控制器,本研究所提出之智慧型分數階倒階控制器確實具有較佳的定位性能。
2021.0505

急診室為什麼壅塞?

醫院急診室壅塞將增加病患等待時間,因此若能了解病患就診行為將可減緩急診室壅塞問題,本研究試圖以決策樹歸納分析方式瞭解與解釋病患就診行為,故提出混合式資料探勘方法以預測病患的滯留時間(length of stay, LOS)與解釋不同LOS下病患的相關就診行為。本研究取得合作醫院「臺北馬偕教學醫院總院」2009與2010 年急診室病歷進行實證研究,兩組獨立的資料有助於研究驗證所提方法之穩定性與強健性。研究基於病患個人特徵與診治行為以決策樹歸納並確認非緊急且LOS短暫的病患為造成急診室壅塞之重要族群,研究並分別透過實驗正確率、臨床價值性與相關性萃取出高參考價值的病患行為規則,發現LOS短暫的病患具有相似的行為;此外,研究歸納抽血(Lab)次數、年紀與入院方式為預測病患滯留時間重要指標。研究主要由病患特徵以歸納與釐清造成臺灣急診室壅塞之原因,並提供具備相似背景之急診研究進行臨床支援決策的參考模型。
2021.0503

眼見為憑 悠遊擬真情境 樂學華語寫作

寫作是以華語作為第二語言的學習者難以掌握的技能。大多數華語二語寫作課程會要求學生在有限的時間內獨立完成一篇指定字數的文章,但學生受限於詞彙量與文法能力,難以專注於收集想法與構思內容。本研究將虛擬實境和華語寫作課程結合,讓學生探索虛擬世界以收集寫作想法。研究結果顯示,使用虛擬實境寫作課程的學生展現了傳統寫作課堂學生所沒有的熱情,他們會以文字、拼音、符號等各種形式記錄想法,積極地想要改善自己寫作的成果。虛擬實境技術鼓勵他們發揮觀察力與想像力,提高了學生的學習動機,並改善其寫作行為,相信本研究的成果可以有效促進華語寫作教學,值得教育研究者參考。
2021.0426

超視界擾動與太初黑洞的起源

在太初宇宙的暴脹期間,超視界大小之曲率擾動的行為具體影響了日後宇宙大尺度結構的形成,本研究目的即在剖析超視界曲率擾動在暴脹宇宙中之成長狀況。我們利用一個簡單的超慢滾模型,推導出曲率擾動中任意兩點間的相干函數,並證明因果律的要求會限制曲率擾動的成長,進而拘束了重要的暴脹慢滾參數。我們的研究成果將有助於估算曲率擾動如何形成宇宙裡的太初黑洞。
2021.0419

如何提高平面磁懸浮系統定位精度和強健性? 創新滑動模式控制器

本研究提出一種新型六自由度的磁浮定位系統,在本論文中都有完整介紹,包括其新式的硬體架構以及有效的控制器設計。本研究所設計之磁浮系統期望達到三大目標:第一,擁有大移動行程的能力(此指公厘的範疇);第二,精密定位的能力;最後,達到快速反應的需求。在此系統中,共有六個永久磁鐵黏附在可移動的載台上,以及相對應地共有六個電磁鐵安裝在固定的基座上。在進一步從學理上探索永久磁鐵及電磁鐵間的磁力後,即可推導及分析本系統完整的動態模型。再則,由於磁浮系統的先天不穩定現象及系統的種種不確定因素,在此,本研究提出了一個自適應性的滑動模式控制器,為了能確保在定位及追蹤時所有自由度都能保持穩定。同時,為了有比較的基礎,一個傳統的PID控制器也將一並在本研究提出與適應性的滑動模式控制器做性能之比較。最後,從實驗的數據中顯示本研究在創新硬體架構以及有效的控制器設計上皆可以得到令人滿意的實驗結果,包括剛性和精度。
2021.0413

重新詮釋《莊子.人間世》 以「氣思維」勾勒出政治自由期待

當代莊學研究者以「氣論」、「身體論述」重啟《莊子》哲學的視域及詮釋。「氣論」開展「身氣主體」肯定多元視角,展現《莊子》隱含的哲學批判及積極性意義的詮釋。「氣論」建構「身氣主體」,主體所據又為「氣思維」。「氣思維」與「氣論」同樣肯定多元價值,此思維將「不可解」的政治場域難題舒展,相較「心性主體」自我精神的境界詮釋,此詮釋更具文本批判性。
2021.0408

破解蝴蝶與螞蟻之間溝通的摩斯密碼

過去已知灰蝶及螞蟻之間有很緊密的共生關係,灰蝶幼蟲具有蜜腺等喜蟻器官可以吸引螞蟻並藉由螞蟻的照顧來提高存活率,幼蟲則會分泌蜜露供螞蟻取食。不過有趣的是,灰蝶蛹並不具備喜蟻器官,卻同樣能吸引螞蟻前來,此現象引起科學家們好奇,懷疑小灰蝶是否還有其他機制吸引螞蟻。答案之一是人耳聽不見的聲音振動訊號,這項研究成果於2019年12月6日刊登於國際期刊《Scientific Reports》。
2021.0405

咖啡有助於減緩運動引起的肌肉酸痛,讓你更有力

藉由營養增補促進運動表現,一直是運動科學相當熱門的研究議題,其中咖啡因已被許多研究證實是可以有效提升有氧與無氧運動表現的合法增補劑。不過,同時具有止痛效果的咖啡因,若在運動造成延遲性肌肉酸痛的情況下進行增補,是否能有效減緩肌力表現的下降,同時其效果是否具有性別的差異,仍未被釐清。因此我們設計了一個以下坡跑引發男、女性運動員延遲性肌肉酸痛,然後增補大約三杯美式咖啡的咖啡因實驗,並觀察肌肉酸痛改變的程度及肌力表現。結果發現咖啡因增補確實有效的減緩了男、女性運動員肌肉酸痛的感覺,而且男性減少酸痛的程度又高於女性。不過不論是男性或女性,兩者都可以獲得同樣增補咖啡因而減少最大肌力流失的好處。因此,下次肌肉酸痛又要運動時,不妨喝些咖啡吧!
2021.0331

催化反應中的銅精靈

許多有機合成的催化反應會以銅錯合物當催化劑,長久以來,科學家只能從反應過程中推測三價銅錯合物的存在。本實驗室成功地合成出三價有機銅錯合物及其衍生物和中間體,三價銅錯合物會有一個轉化的過程。這些錯合物的頂端配位基都與堅固的三角三價銅平臺緊密聯接。通過一系列三價銅錯合物在光譜和計算上研究了該系統的配位結構性質。此系列三價銅錯合物會沿著軸位上的化學鍵形成主要的三轉軸,並且相互作用主導著軸向配位基的鍵結能力,其中氰甲基(cyanomethyl)基團會形成最強的化學鍵。具氰甲基之三價銅錯合物是稀有的熱穩定脂肪族有機銅化合物,此研究成果為廣泛參與許多銅催化反應中的三價有機銅化學提供了一些啟示。
2021.0316

國中生愛生氣 孩子,你不是「不可以生氣」,而是要用適當的方式來表達

生氣 (anger) 是指當個體感覺受到傷害或被侵犯時,想威脅或傷害侵犯者的情緒狀態。生氣常被歸類為負面情緒,在許多文化中都是不受歡迎的,但它卻是人們在日常生活中最常經驗到的情緒之一。然而,生氣能促動個體能量,適時的保護自我不受威脅、發出提醒個體處理壓力之警訊,還有幫助個體溝通、表達負向感受等正向功能。因此,若能了解生氣的本質與功能,將生氣當作是生活中遭遇困難的負向回饋訊息,進而掌握它,並以建設性的方式來因應,反而有助於問題的解決。
2021.0308

雷射與投影新技術-石墨烯面射型雷射

石墨烯量子點(graphene quantum dot, GQD)是一種新穎光學增益材料,具高成本效益、優異光電特性,以及易於溶液合成等等優點。然而,關於GQD雷射的相關研究,迄今卻鮮少報導。本研究設計由多層週期性氧化鉭/氧化碳(Ta2O5 / SiO2) 介電層布拉格反射鏡所組成的垂直光學共振腔,結合微波輔助化學合成出GQD增益材料,在室溫環境以及綠色頻譜中(λ ~ 550 nm)光激發出穩定面射型雷射光輸出。我們所開發之多層週期性DBR不僅與GQD在光學頻譜上具有高度重疊性,並同時在紫外光波段具有高透射性,能讓紫外雷射光源(pumping laser)透過DBR入射至GQD,進一步產生誘發輻射現象。本研究驗證GQD確實能作為光學增益材料,並能成功產生垂直面射型雷射光輸出,也將GQD朝寬色域雷射顯示與投影器等重要應用,邁出重要一步。
2021.0303

臺灣樂土嚮往:日治時期古典詩的 桃花源意象

桃花源主題的文本流露作者觀看文化意象的視角,或藉由樂土隱喻現實狀況,呈現欲從苦悶中掙脫,並尋求窗口與出路。從臺灣桃花源的空間想像、桃花源主題的入世關懷兩層面,分析臺灣古典詩文的桃花源意象,探究其如何結合文人的生命體驗,並承襲與演繹古典文學抒情傳統的意義,提供思考臺灣文學的文化底蘊的參考。
2021.0226

【創造開源節流先進元件】雌雄同體的二維材料電晶體

生產成本一直是製造半導體元件和電路的重要考慮因素。如何降低成本成為產品量產很重要的課題。本篇研究採用二硫化鉬(MoS2)材料的場效電晶體,該電晶體可在同一元件中選擇性操作p 型或n 型特性。且該元件具有可調整的臨界電壓(Vth),透過添加一層等離子化的介電層在上閘極結構上來改變該臨界電壓。由於成長相對較薄的介電層促進了氧的過量,這使得在該介電層中產生負電荷,而不是在底部介電層中常見的正電荷。因此,造成臨界電壓位移並且上閘極結構特性從典型的n型切換到p型,而在施加下閘極電壓時仍保持n型行為。通過施加上閘極脈衝,甚至可以進一步微調元件臨界電壓的特性。因此,這裡也呈現了具有可調整元件特性的互補邏輯反相器。與現有研究相比,我們的元件可以節省幾乎一半的元件數量,明顯會降低成本價格。這個概念對於未來製造先進元件是非常有用且有價值的。
2021.0224

「創意任務活動」打造英語表達力

英語老師常在課堂上使用創意思考活動,讓學生在小組討論時,能同時相互激發創意。然而,創意思考活動的使用是否會影響到學生參與小組討論時的互動模式呢?為探索這個議題,本研究就創意任務活動及非創意任務活動中意義交涉(negotiation of meaning)的數量和策略的使用,比較大學生在四人一組的小組互動是否會有不同。
2021.0224

「遷移學習」建立跨領域深度學習模組

近年來人工智慧之深度學習模式深受注目,我們的研究即以此技術應用於生物事件辨識與擷取,並以遷移學習的方法得以減少語料庫建置的需求。
2021.0128

【超快雷射頂尖技術】石墨烯打造高性能生醫核酸檢測晶片

本研究為將少許的核酸(Nucelic acid)片段,進行放大核酸數量以達到晶片診斷目標,會透過快速熱循環晶片元件(Rapid thermal cycling, RTC),以聚合酶鏈反應(Polymerase chain reaction, PCR)機制,在精確的溫度調控於體外進行DNA增幅(Amplification)。在此,本研究利用超快雷射製程於石墨烯薄膜製作PCR結構元件,透過可編程式的控制於偵測的BKV病毒(VP1類)標的,以完成微量DNA片段(354 bp)增幅。
2021.0120

科學學習是越多越好嗎?越多學習與越常考試的困境

學生科學學習概念與學習動機會隨著年級增加而有所差異。本研究旨在以問卷調查法探討不同年級學生之科學學習概念與科學學習動機模式。本研究樣本共有768位中學生(204位八年級生、262位十年級生與302位12年級生)。本研究將記憶、考試、計算與練習分類成科學學習概念中的再製型概念;而知識的增加、應用、理解、新視野視為科學學習中建構式的概念。透過多變量變異數分析(MANOVA) 的分析結果顯示隨著年級增加,學生將展現更多建構式的科學學習概念。十年級生與十二年級生明顯比八年級生在理解、新視野與建構式科學學習概念總分上表現更為出色。此外,本研究透過多群組結構方程模式(Multigroup SEM)分析結果顯示,學生隨著年級增加(1)考試與再製型科學學習概念的關係為正向關連且更臻緊密;(2)再製型學習概念越高則深度學習動機越低,此為負向關係且更加緊密。
2021.0113

與其他個體的近期互動影響鱂魚的打鬥決策

在先前打鬥的獲勝或落敗結果,會影響個體對自身打鬥能力的評估而改變其後續的打鬥行為。本研究使用北美洲紅樹林鱂魚進一步探討,在未分出勝負之情況下,個體是否能夠經由視覺或有限的肢體互動,判斷自身的相對打鬥能力而改變後續的打鬥決策。
2021.0111

鄉里間的書院:清代金門浯江書院之設立與運作

金門浯江書院的歷史大抵可區分為三個階段:第一、雍正十三年至乾隆三十九年(1735-1774)年的義學階段,為浯江書院之前身,由地方政府主持,規模不大,經費蓋亦有限。第二、乾隆四十年至嘉慶二十五年(1775-1820)的學田階段,改為民辦官督;倡導書院建設的,不僅是地方鄉紳,同時以商人為主的地方精英也扮演了重要角色;此期在地方精英黃汝試、徐行健的支持下,浯江書院正式成立,但以傳統學田為主要收入的營運模式似乎運作得並不理想。第三、道光元年至光緒三十年(1821-1904)的收入商業化階段,在吳獻卿的大力支持下,書院收入改以貸款與店租為主,此後直到光緒三十年(1904)改制為止,都能維持穩定的運作。
2020.1221

陸豐客家下南洋的故事:〈渡臺悲歌〉續篇

〈渡臺悲歌〉是一份臺灣客家移民的重要史料,對後續研究貢獻甚大,根據作者等人考據,是從廣東陸豐縣移民到臺灣新竹彭瑞瀾家族的次子彭堯梅,在父兄出外打拼未歸,僅留自己與老母親及年幼小弟多人,在新竹居地十分無助之下的感傷寫作,歌詞約在1825至1834年間完成。
2020.1217

奈米銀對斑馬魚胚胎的離子細胞毒害

在21世紀,奈米科技快速發展,應用十分廣泛,使得人類接觸各種不同奈米顆粒的機會增加,針對其毒性的研究,也相形越來越重要,但在金屬奈米顆粒對於魚類離子細胞的潛在毒性反應仍未有充分的研究。此外,奈米銀是使用度最高的奈米金屬,在環境中最常被檢測出。本篇的研究以斑馬魚胚胎為動物模式,探討奈米銀對水生的魚類所造成的毒性反應。斑馬魚胚胎浸泡於奈米銀96小時後,檢測其全身離子含量及皮膚上離子細胞的數量和功能,發現魚體鈉離子、鉀離子和鈣離子等含量都會下降,魚體排酸的功能也降低。而皮膚上負責離子吸收與排酸的離子細胞數目會減少,型態也從橢圓形變形為棘狀形。本研究首次證實奈米銀對魚類離子調節細胞與功能會造成傷害,進而導致魚類死亡。此外魚類離子細胞和人類腎臟細胞在功能及細胞特性上有高度相似之處,因此研究結果顯示奈米銀也會對人類的腎臟細胞有潛在毒性。
2020.1211

太陽能產氫的新催化劑 - 石墨烯

現今人類正著手於解決能源耗盡之問題,而低汙染之再生能源極適合作為永久性之能源,且其中太陽能因具「取之不盡,用之不竭」之特性,深具開發之價值。另外,「氫」能源亦深具開發之價值,乃因每一千克氫燃燒產生之熱量約為燃燒汽油之三倍,適合作為燃料來源,亦燃燒氫之產物僅為水而非溫室氣體,且其含量為第三豐富之元素,取得方法容易,亦適合作為永續能源。
2020.1207

患注意力缺乏及過動症會增加死亡風險嗎?

背景與目的:很少有研究探討「注意力缺乏及過動症」(ADHD)的死亡風險,而且現有的前人研究結論並不一致,且缺乏有關個別死因的訊息。本研究探討台灣ADHD與死亡率之間的關係。
2020.1207

抗菌奈米金銀離子捕蚊燈之合成設計

「金銀奈米捕蚊燈」(Au-Ag nanozapper)具有可調控的吸收波長和空腔大小,其長方結構的外框可捕捉不同能量的光子,並在內部的孔隙間激發近場電場的大幅增強。利用其獨特的物理和光學性質,此表面電漿子奈米材料在螢光增強、光化學催化、生物分子檢測、光電元件、光熱轉換和藥物輸送等應用有很大的潛力。
2020.1126

人工智慧AI偵測慢地震

在全世界的觀測儀器逐年增多增密的趨勢下,傳回雲端的連續資料,如何快速做偵測和分類運算,是即時地震學的一大挑戰。近十年,利用機器學習進行地震學相關的應用逐漸盛行,藉由標籤化資料,進行分類和回歸(監督式學習),抑或經由未標籤化的資料做分群和降維(非監督式學習),讓電腦學習並建立模型以大幅地減少人工介入處理的可能性,已蓬勃風展。除了地震,地震儀記錄著環境中不同來源的震動,這些背景噪訊的連續紀錄中,有多少訊號,對應著深部變形和近地表人為活動? 他們能不能被系統性地偵測與分類? 利用機器學習的分法,我們能不能成功分類訊號微弱、卻有構造意義的慢地震?
2020.1125

地圖記憶創意教學讓地理不再是背多分

此研究在探討國中地理課使用創意地圖教學策略對學習成績、學習動機和創造力的效果。使用準實驗法,以79名九年級學生為研究對象,研究資料包含學生的反饋意見和四種資料測驗:地圖測驗、地理期中考試、學習動機量表、創造力思考測驗,並使用ANCOVA統計法分析。在實施創意教學後,使用創意地圖教學策略組的學習成績和創造力皆優於一般教學組。本研究的結論為創意地圖記憶策略可幫助學習地理、記憶地名和位置,亦可延長記憶的時間,在教師和學生中也獲得很好的反應。本研究可提供教師不同的地理教學方法,和學生有效學習地理位置的方式。