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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    以智慧椅墊進行坐姿分析之研究
    (2019) 張雅婷; Chang, Ya-Ting
    在現代社會中,大部分人的生活型態,不論是工作或者休息,往往有很長的時間維 持坐姿。近年來有越來越多的疾病被證實與久坐有關。許多人認為坐姿是種休息的姿 勢,但研究中指出,比起站姿與躺姿,坐姿讓椎間盤承受的壓力更大,而不適當的坐 姿則更提升了椎間盤的壓力。 由於久坐逐漸成為現代人的生活習慣,所以適當的坐姿就顯得格外的重要。在日常 生活中,不適當的坐姿對於大多數的人而言,屬於較為舒適的姿勢,所以往往無心注 意自己的坐姿是否適當。故須透過工具協助來了解自己的坐姿情況。本研究設計一智 慧椅墊之雛形,旨在透過較低的成本 Arduino開發版與少量的壓力感測器,並且準確 的分類使用者的坐姿。 過去使用壓力感測器進行坐姿分類的相關研究中,透過傳統的機器學習方法進行坐 姿的分類,且使用較多數量的感器收集各類坐姿的資料。準確率落在百分之八十至百 分之九十。本研究使用一種傳統機器學習演算法與兩種深度學習之方法進行實驗,找 出適合進行坐姿分類之方式,並以特徵選擇實驗找到能夠準確分類坐姿之感測器數量 及擺放方式。 本研究除了使用限制坐姿使用資料進行坐姿分類模型訓練以及評估初步的分類結 果,並透過實際座椅使用情況資料,再次檢視此智慧椅墊在實際使用情形下,亦能有 良好的做姿分類表現。透過智慧椅墊設計實驗與特徵選擇實驗,本研究完成一智慧椅 墊,使用少量的感測器與基礎的物聯網開發板,降低了硬體成本,達成良好的坐姿分 類表現。
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    原住民與都市住民對台灣黑熊價值觀之探討
    (2008) 張雅婷; Ya-Ting Chang
    了解社會大眾對野生動物的價值觀,制訂有效率的經營管理方式於近年來益發受重視。台灣黑熊(Ursus thibetanus formosanus)其具有相當之經濟價值,為民眾以往獵捕及利用的對象,亦為造成其瀕臨絕種的主要原因,故了解民眾對台灣黑熊的價值觀有其必要。研究者於2006年10月至2007年9月針對原住民(泰雅族、太魯閣族及布農族)與都市住民(台北市、台中市及高雄市)進行台灣黑熊的價值觀調查,先期以開放性問題進行訪談,以訪談內容及參考文獻設計封閉式問卷,共計訪查1267人。針對台灣黑熊價值觀量表進行因素分析後,分析出四個因素,分別為「人性道德」、「否定」、「生態美學」及「實用」。影響價值觀之變項程度依序為對動物喜好程度、教育程度、族群、與戶外活動喜好程度等。而價值觀與保育觀點及捐款行為有顯著影響(p<0.001),研究結果顯示教育程度低、不喜歡動物及不喜歡戶外休閒活動的民眾可能會較不支持台灣黑熊之保育。原住民與都市住民皆認為台灣黑熊需要保護,但都市住民認為需要保護的程度顯著較原住民為高(p<0.001)。原住民相較於都市住民而言,「人性道德」分數顯著較低,「否定」分數顯著較高(p<0.001),而原住民中又以女性與年紀較大者「否定」分數最高。另外,高雄市地區受訪者其「實用」價值分數顯著較高(p=0.003),成為台灣黑熊之潛在消費地區可能性較高。
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    單層二(硫,硒)化(鉬,鎢)薄膜的光譜性質研究
    (2016) 張雅婷; Chang, Ya-Ting
    本論文研究過渡金屬二硫屬化合物薄膜的光譜特性。樣品以化學氣相沉積法成長於藍寶石基板,分別為單層MoS2、MoSe2及WSe2薄膜。 首先,我們量測樣品的拉曼散射光譜,樣品皆顯示2個拉曼活性振動膜, MoS2薄膜的 和A1g振動模頻率位置分別為385.8和405.8 cm-1,MoSe2薄膜的 和A1g振動模頻率位置分別242.2和285.6 cm-1,WSe2薄膜的 和2LA(M)振動模頻率位置為250.4和261.5 cm-1。 其次,我們量測單層MoS2與MoSe2薄膜的變溫橢圓偏振光譜,探討複數折射率及吸收係數能譜。吸收係數能譜在低能量區間顯現兩個A和B激子的吸收峰,高能量區間呈現高強度的數個吸收峰。我們使用加寬羅侖茲模型,分析樣品的激子能階,求得單層MoS2與MoSe2薄膜室溫直接能隙分別為1.92 ± 0.01與1.62 ± 0.01 eV,及室溫激子束縛能分別為0.27 ± 0.01與0.25 ± 0.01 eV。單層MoS2與MoSe2薄膜的變溫吸收能譜,直接能隙值隨著溫度升高產生紅移現象。 最後,我們量測單層WSe2薄膜的高磁場穿透光譜,吸收光譜呈現四個吸收峰,分別為A和B激子與A和B吸收邊緣。我們主要探討A激子與A吸收邊緣。以左旋偏振光(σ-)入射時,A激子與A吸收邊緣峰值隨外加磁場呈現藍移,反之,以右旋偏振光(σ+)入射時,A激子與A吸收邊緣峰值隨外加磁場呈現紅移。外加磁場分裂布里淵區能量簡併的K與-K能谷,形成能谷的賽曼效應(Valley Zeeman effect)。