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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    使用預先計算材質之GLSL光線追蹤優化
    (2014) 陳冠惟; Kuan-Wei Chen
    隨著GPU計算能力越來越強大,GPGPU的使用越來越成熟且廣泛,而除了CUDA和OpenCL之外 ,GLSL也是一種GPGPU的使用,光線追蹤演算法很適合實作在GLSL上做平行化,因為就GLSL來說,fragment shader是對每個像素做運算,所以可以藉由實作在GLSL來達到平行化的效果。因此,除了演算法本身的優化,搭配使用GLSL來對光線追蹤做平行化,整體效能會有所提升,逐漸改善光線追蹤耗時的問題。 在這篇論文中,我使用GPGPU的幫助,將光線追蹤實做在GLSL上以此達到平行化的效果。在過程中,就GLSL光線追蹤方面探討不同的資料處理方法,進而從中使用較適合且效能較好的方式來處理,並且對光線追蹤的演算法進行優化,提升整體的效能。最後,在同個場景和效果之下,我分析了GLSL光線追蹤與GLSL傳統光柵化之間效能的比較,整理出目前光線追蹤的效能較差的問題點,並且利用實驗的結果歸納出光線追蹤在使用GPGPU的發展趨勢,未來在GPU的發展下,光線追蹤和傳統光柵化的效能差距是有拉近的可能。
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    蓬萊虎灰蝶的幼期生物學與喜蟻現象 對其生長表現之影響
    (2012) 廖珠吟; Liao, Chu-Yin
    本研究顯示勤勉舉尾蟻(Crematogaster laboriosa)在蓬萊虎灰蝶(Spindasis kuyanianus)的幼蟲生長表現與雌蝶的產卵行為上扮演重要的角色。野外觀察發現雌蝶會將卵產在有勤勉舉尾蟻棲息的羅氏鹽膚木(Rhus chinensis var. roxburghiana)及野桐(Mallotus japonicus)枝葉上,實驗也顯示雌蝶只在寄主植物與共生蟻存在的環境下產卵。幼蟲具有四種喜蟻器官,包括背部蜜腺器官(DNO)、碟狀腺(DOs)、觸手器(TOs)與圓頂狀開口器官(PCOs)。DNO在三齡幼蟲始具有功能,是維繫幼蟲與共生蟻共生關係的關鍵。DOs於五齡幼蟲第二腹節背部開始出現,在終齡蟲於第一至第五腹節皆存在。TOs與PCOs存在於每個齡期,TOs位於第八腹節,可自由伸縮,PCOs則集中分布在氣孔或DNO周圍。當幼蟲有螞蟻照顧時,個體幼蟲期縮短25%,成蝶前翅長增加3%。此外,與勤勉舉尾蟻互動的幼蟲存活率顯著較與三斑虎灰蝶及虎灰蝶共生的阿美舉尾蟻和建築舉尾蟻高。本研究推論蓬萊虎灰蝶屬於絕對喜蟻性灰蝶,與共生蟻之間沒有取捨的現象。再者,根據共生蟻種、成蟲形態與幼蟲DOs的出現時間證明蓬萊虎灰蝶是獨立種,不符合五十嵐將蓬萊虎灰蝶與虎灰蝶視為同種的處理。
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    台灣龜殼花屬蛇類不同溫度下之行為表現
    (2008) 金磊; Lay Chin
    溫度會影響外溫動物的行為表現,其優劣常和溫度成鐘形的關係,即在特定溫度時行為表現最佳,太低或太高的溫度則表現變差。高海拔的動物常處在低溫的環境,台灣三種龜殼花屬(Trimeresurus)蛇類中,菊池氏龜殼花(T. gracilis)僅分布於海拔2000尺以上的山區,因此我們預測菊池氏龜殼花的行為表現最佳溫度值可能低於另外兩種同屬的赤尾青竹絲(T. stejnegeri stejnegeri) 和龜殼花(T. mucrosquamatus),且在低海拔的常溫下其行為表現可能已經變差。反之,後兩種蛇類在高海拔的常溫下其行為表現可能不佳。我們選用攻擊速度、反應時間、攻擊相關行為、攝食率、攻擊成功率的表現作為指標。實驗分別在7℃、12℃、17℃、22℃、27℃、32℃以及36℃中進行。結果菊池氏龜殼花攻擊相關行為的最適溫度並不如預期的低於另外兩種蛇類,最適溫度也趨同於低海拔環境的常溫。雖然如此,在低溫環境中,菊池氏龜殼花在最大攻擊速度、攻擊相關行為、攻擊反應時間、攝食率等的表現仍明顯的優於另外兩種蛇類,而龜殼花的表現最差。菊池氏龜殼花在高溫依然能夠維持良好的行為能力,龜殼花又是明顯最差。這樣的結果顯示,菊池氏龜殼花比另外兩種蛇類尤其是龜殼花更適應高海拔的低溫環境,但是沒有辦法解釋菊池氏龜殼花為何不能分布在低海拔的地區。