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課程體(Courseware)的設計與探討

從七十一年九月開始,我們學校九位老師參加電腦函授教學,加上最近幾年國內資訊發展上的重視以及每年資訊週的舉辦,使我們對電腦由陌生進而瞭解、熟悉。但因處於「偏遠地區」,對電腦的實際接觸,那是今年的五月才開始,且僅限於個人或家用的微電腦。家用電腦的功用有一項很吸引人一教育的功能。看了幾位同事小孩對國小加減乘除卡式帶的熱烈反應,使我們聯想要團中的教材是否也可製作輔助教材,以補救那些對數學沒信心及不敢發問的同學。目前國科會已有C.A.I.研究、發展計劃,且最終的目標是讓全體教師能參與C.A.I.課程軟體教材內容的製作一而不必具備專業寫程式的能力,也可製作。另一促使研究C.A.I.的理由是看到學生對數理科的失去信心而幾乎莫不關心。不敢另做嘗試,完全抹殺了數學是種思維的方式,是要學生從不同的資料中去瞭解整體以及分析、判斷各種複雜卻有脈絡可尋的情況。後者是促使我們研究,探討國中數學電腦輔助教學的動機。

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資安小尖兵-網路超量連線預警偵測分析及探討

將電腦網路連線服務先分為不當入侵、一般需留意的服務,以防火牆篩選連線紀錄匯入資料庫,再進行統計、分析。對於外部不當入侵可立即放入警報項目,而內部對等式網路(P2P)或電腦蠕蟲/殭屍網路(Computer Worm/Botnet)若超過設定的上限值才列入警報項目,區域內電腦則以警報觀察平面圖立即觀測遭攻擊或故障電腦位置。網路管理時可利用警報資訊即時採取措施,對於超量網路連線異常可提早發現,達到資安預警,未知的網路異常在經過新的防火牆紀錄設定後,可快速加入統計,提升防制時效。

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智慧生活從「LINE」開始雲端居家管理「機器人」

本物件以 LINE 機器人和 Webduino 開發版為核心,打造出一個友善的居家環境,使用 Webduino 與悠遊卡套件開發出的門禁系統,讓你在外工作也能清楚了解家中狀況,使用 LINE 機器人控制智慧家電,只要打開手機,跟 LINE 機器人對話,就能操作家電!智慧生活從 LINE 開始-雲端居家管理機器人,便捷你的居家生活。

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天羅地網

本研究是觀察蜘蛛結網的種類,並且透過人工飼養的方法,設計不同的環境因子,觀察蜘蛛如何結網;另外,我還發現蜘蛛網上的水珠和荷葉上的水珠很像,所以搜集資料,用電腦軟體來輔助與驗證水滴在蛛網現象與奈米效應的關係。研究發現: 一、蜘蛛網可以用白色萬用凝膠採集。 二、蜘蛛網種類可分為正常圓網、空心圓網、漏斗網、吊鐘網、帳篷網、皿網、天羅地網。 三、人工飼養蜘蛛所結的網可在直立樹枝上結圓形網,其他則否。 四、無風時蜘蛛所織的絲較稀疏,反之則否。 五、有光源時蜘蛛能織出絲網,沒光源時網雜亂而稀疏。 六、震動大蜘蛛絲較長、較稀疏,反之則否。 七、水滴在蜘蛛絲與不同的線材比較,由軟體分析,蜘蛛絲上的水滴與奈米效應相類似。

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察魚觀色-自製電化學儀器偵測魚肉中的CO含量

商家或是店家常常為了保持魚肉的鮮紅色澤使其看似新鮮可口,往往會利用CO氣體進行處理。CO對於魚肉中的肌紅蛋白有很強的結合力,可保持鮮紅色澤不易腿去。為了簡易、快速又有效的偵測魚肉中CO氣體之有無及含量,我們自製電化學CO偵測器,並以不同種類的溶劑以及不同濃度之酸,探討肌紅蛋白中CO氣體逸出的機制。此外,我們也討論如何有效增進CO氣體的偵測。我們由一氧化碳感測器(SnO2)、花茶罐、鑽洞的器材、三通閥、電池及電路板,完成自製偵測CO氣體電化學儀器,不僅方便攜帶,更能取代市售昂貴CO氣體偵測器及改善偵測器體積太大的問題。實驗中我們加上pasco電壓偵測及電腦裝置,利於我們進行實驗觀察。而且本儀器也利於在硫酸、醇類及高溫的環境下進行實驗,且高溫的環境下有利於促進CO從魚肉中逸出並偵測。

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中華民國第三十一屆中小學科學展覽-數學科評語

一、利用電腦或媒體做出實驗的一些數據或圖形,從中觀察出規律,再加以數學的歸納與演繹,得到很不錯的事實或定理。 二、作品參考資料逐漸地做得比較好了,但仍有不週之處。 三、學生表現比以前大方得多,較能掌握面談的訣竅,就是如何呈現你的作品,刻板的背誦較少。 四、件數較往年為多,顯現能有一些喜歡數學的學生。有些高中生雖不以數學為升學志向,但數學能力不錯。

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星系團照妖鏡.

我們藉由電腦多體模擬的手段,透過對宇宙微波背景輻射中之Sunyaev-Zel’dovich 效應(簡稱S-Z 效應)的研究,來探討星系團的一些根本性質,以便應用在觀測上。重要的發現有: 一、 星系團的S-Z 效應之強度(即所造成之背景輻射的溫度變化)ΔT = ,其中 r 為至星系團中心的距離,a、b、c均為常數,且c = ?1.0 ± 0.22。 二、 星系團的質量密度 = ,且c = ?0.71± 0.087。 三、 星系團總質量M(單位為太陽質量)與其中心S-Z 強度ΔT(單位為K)的關係為: M = 1018.2±0.360 ×T1.00±0.081。 四、 星系團總質量M與其總積分ΔT (ΔTtotal)的關係為: 五、 以後將可根據以上的四和五,推算出所觀測到之S-Z 星系團的質量。 我們的研究成果,將可在短期的未來,直接應用在許多期待中的觀測結果上,以揭開星系團 的神祕面紗。

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個人電腦地震儀的製作及其研究

(一)地震是人類生存的天然災害之一,墨西哥的大地震,哥倫比亞的火山爆發,所造成的傷亡驚動了世界,激起了人類對於地震的恐懼,地震頻繁的國家,紛紛採取地震發生災害的預防措施。台灣地理位置屬地震頻繁地帶,且大部分是中強地震帶,所以地震災害的預防更不容忽視,據報載,地質專家預測台灣十年內將有大地震發生,地震可以如氣象一樣可以預測嗎?或許它是賴於過去以往建立之地震資料吧! (二)有一天,當我搖晃著搖桿在利用電腦玩電動玩具時,搖晃的搖桿竟能繪出不同的曲線,我想能利用電腦來記錄地震資料不是非常好嗎?如果能進一步將其儲存的資料做出預測,那確實太棒了。

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恆星系統與三體運動穩定性的模擬探討

我們在討論天體運動時,當只有個天體,就行等速度運動;兩個大體時,軌道呈圓錐曲線;但是三個天體的運動分析並不能算出解析解,而只能以數值分析來算出近似值(早期對於太陽系──簡化的三體運動問題──使用攝動理論(先考慮恆星重力,再加入行星的影響)做短期模擬(因為長期的攝動共振可以使運動軌跡完全改觀) )。 一般而言,想要進行預測星體軌道,人們只要解開相關的微分方程式就可以了。雖然如此,經由牛頓的計算,證實了想解出只有三個物體的微分方程式都是極度困難的。它的運動定律指出三體運動的模式沒有解析解 。要預側三體運動,唯一的方法就是利用攝動的理論計算近似值。但是現在藉由電腦的的輔助,我們可以用數值分析的方法去做三體運動的模擬。只要計算夠精確、模擬時間不要太長,都可以得到令人滿意的結果。既然有了良好的土具,就可以探究一些三體運動的問題了。

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新式電腦音樂合成器

電子合成器在今日月潭扮演著重要的角色,可惜操作繁雜,而電腦音樂所用的音樂合成器之功能大都稍嫌簡單,故雖然式電腦控制,但其音色因受到硬體之限制,不能有多大的伸展度。基於以上兩項缺點,加上今日電腦科技的發達,於是設計了這部新式電腦音樂合成器。

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讓arduino來做資源垃圾分類

隨著工商業的進步與人口的增加,物質生活不斷提高,使環境汙染問題日趨嚴重,引發世界各地漸漸開始重視環境保育並向人民推廣垃圾分類的重要性,使回收率上升。 為什麼垃圾分類這麼重要?因為現在的垃圾處理大部分採用焚化或掩埋方式,若垃圾未經分類或分類不當,焚化爐容易阻塞、故障並會縮短操作年限,如果將垃圾確實分類,不但可延長焚化爐壽命,也可減少垃圾產生量。但觀現代許多人即使有垃圾分類的觀念,卻常沒有徹底做好分類,例如:學校內紙包裝飲料盒與鋁箔包飲料盒混在一起丟在回收桶。我們觀察到大部分可回收垃圾上面均有條碼,因此本研究試著建立條碼與資源類別關係資料庫,並利用條碼來自動將垃圾做資源分類。

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由基因序列的親疏設計流感疫苗探討

本研究主要利用最大概似法及動態規劃演算法來嘗試縮短生醫領域在疫苗研發的時程。透過序列比較的計算方式加速找出病毒序列具有專一性的有效區段。使科學家可以減少盲目測試的實驗。我們期望找出經過電泳之後,可以判斷具有可製造疫苗的最佳生物序列區段。藉由已知流感病毒的基因序列來分析現有流感病毒的演化親緣關係。嘗試由已知流感病毒疫苗來設計未知的流感病毒疫苗之建議(結果如下圖)。

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