理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    資料分析於輔助線上學習的即時線上考試系統
    (2022) 蘇冠中; Su, Guan-Chung
    由於 2019 年的 COVID-19 傳染病大流行的緣故,高等教育在一夜之間面臨 需要採用線上課程的方式來進行授課。在線上課程中,教學方式、考試評量與學 習評估等都與實體課程有非常大的差異,由於線上考試必須得使用電腦作答,但 作答電腦本身具有上網的功能,學生在考試期間隨時都可以透過網路去搜尋答案, 因此較難對學生的學習成效進行評估,教師也難以確認課程的教學成效。在本篇研究中提出資料分析於輔助線上學習的即時線上考試系統(Real-time Online Assessment with Data Analyze System to Support E-Learning, ROAD)。首先 ROAD 可將一般題目進行隨機化讓每位考生的題目順序不同,並設置作答完無法 返回與較短的時間限制,轉變為線上考試的設置,以降低學生互相交流答案的可 能性;接著在線上考試中,ROAD 能夠紀錄學生在考試期間電腦上的行為模式, 並辨識可疑的作弊行為;最後通過決策樹演算法分析學生的線上行為模式資料與 考試的分數結果,我們能給予教師及學生回饋,讓師生瞭解該堂課的學習成效, 並幫助教師針對課程教學進行改善。
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    5E模式融入桌遊自主學習:以數位學習平台為例
    (2022) 顏慈瑤; Yen, Tzu-Yao
    本研究旨在克服科學桌遊教學運用之限制,並使學生可以在非一般教學場域處,也可進行桌遊自主學習。為達到研究目的,本研究將5E學習環教學模式分別對應自主學習歷程四階段及桌遊教學設計,通過整合以上概念,最後以數位學習平台—CWISE為例,配合飲食相關議題之科學桌遊進行教學設計。本研究選擇60位國中生和2位教師作為研究對象,並收集其填寫之「自主學習量表」和「飲食議題相關知識、行為與態度問卷」,並且探討教師使用桌遊5E課程的教學意願。分析結果顯示,學生之自主學習成效李克特五點量表結果偏高,故本研究中的課程有利於桌遊自主學習,且根據前、後測比較,整體學生對於飲食相關議題的知識、行為與態度皆有提升。此外,研究結果亦顯示自主學習與學生的飲食行為與態度提升具有高度相關。建議未來若教師想使用科學桌遊來幫助學生進行自主學習,則可以使用本研究中的教學設計來整合不同類型的桌上遊戲。
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    自動化演講錄製系統
    (2012) 郭彥佑; Yen-Yu Kuo
    遠距教學系統可替偏遠地區的孩子達到跟都市孩子一樣的學習條件,所以近年來遠距教學系統正在蓬勃發展中,而錄製乃為遠距較學系統的一個重要環節。我們的目的是建置一套自動化演講錄製系統,有多台ptz網路攝影機拍攝。與傳統遠距教學系統不同的是,我們的系統會擁有兩個顯示畫面,其一是由多台ptz網路攝影機的取景,攝影機的拍攝建立於攝影學的基礎上,鏡頭的切換可使觀看者不易感到無聊,進而增進學習效率。另一顯示畫面為清楚的投影片內容,由於直接透過網路傳輸,觀眾於觀看時不會受到講者阻擋、光影變化等狀況導致模糊不清。   本文的系統架構根據實際拍攝場景分成虛擬導播(Virtual director)、虛擬攝影師(Virtual cameraman)、投影片即時取像(Slide capture) 三個部分,虛擬導播一共分為兩個部分,場景分析(Scene analyzer)、時空分析(Spatio-temporal analyzer)。場景分析以場上狀況決定適合切換的鏡頭,並利用有限狀態機來描述自動化演講錄製系統。時空分析使用攝影學的角度分析出三部攝影機當中人眼看起來最具有美感的鏡頭,配合場景分析決策出切換的鏡頭。虛擬攝影師則一共由三個攝影機所構成,拍攝演講者(speaker)、觀眾(audience)、全景(overview)。投影片即時取像則將顯示畫面利用網路傳輸到虛擬導播,並且使用jpeg圖片壓縮法。   本文將實作所提出之系統架構,最終輸出畫面為虛擬導播選鏡完後的結果與投影片內容,實現自動化錄製演講系統。