2016年12月30日

心臟瓣膜開閉的GIF動畫

看到臉書一些朋友傳這個在wikiMedia的圖
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cardiac-Cycle-Animated.gif

用來理解瓣膜的動作,應該是很適合的媒體,如果是想要進一步說明心音,可以這樣做,請一半學生注意房室瓣,當關閉時這一半學生一起發出「噗」,另外一半學生則是觀察半月瓣(心室到動脈的瓣膜),看到關閉時,一起發出「通」的音。



原圖動作幾乎和實際差不多,在說明上可能有些不便,以下是我將原圖下載後,用Gimp調整播放速度後的樣子,看起來好像是快要死掉的心臟,但是應該是很方便用來說明其他的內容,例如血流的方向。

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2016年12月27日

imagej平均切割四等分,並計算二元化黑色面積

今天才看到有人在youtube的我那Imagej教學影片下的提問(其實以前有看到,但是當時忙,就忘了)

網友提問:「ImageJ是否可以協助圖片平均切割四等分計算每一等分二元化圖片黑色面積」

這部份我分三個步驟來處理

1.製作二元化圖片
2.平均分割四等分
3.計算黑色面積

步驟說明:
1.做閾值篩選
用【Image/Adjust/Threshold...】或【Image/Adjust/Color Threshold...】去篩選出要的區域。

2.做二元化圖片
用【Process/Binary/Make Binary】

3.分割四等分
利用矩形選取工具框選區域,加入ROI Manager,然後個別修改其座標與大小。手動框出四個圈選區

4點選每個圈選區,複製一份出來

5.利用【Analyze/Analyze Particles】計算面積




2016年12月14日

開花的白蘿蔔

在前一篇那個土壤種子庫裡,其實我還手動放了一些植物進去,是冰箱裡自顧自發芽的大蒜,因為已經縮到沒辦法吃了,乾脆放到土裡,讓他好好養大成人
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也有開學初拿來看表皮細胞的洋蔥,擺著擺著他就發芽了,也給他放到花圃好了。
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最特別的我覺得是這個白蘿蔔,他在我家冷藏庫裡也呆了好幾個月,直到有天翻找冰箱才發現還沒煮下肚,但摸摸他覺得他有點軟,沒有新鮮時的硬度,試試看插進土裡種,看看會怎樣。植物真的是神奇的生物,如果是把人放在冷藏庫裡冷藏好幾個月,也不給吃東西喝水,應該早就死了,但植物就不是這樣了。

過了一陣子,這白蘿蔔竟然開花了!最近還開始要結果了,由於附近也只有他白蘿蔔本人一個,要異株授粉恐怕也不容易,不知道是不是能順利結實呢?
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土壤裡的種子庫

實驗室外有兩片花圃,是荒廢很多年的花圃,很多年前曾經種了武竹,但是後來沒人照顧,沒人澆水,自然而然就枯黃一片。

今年九月初,市長突然說要來參訪我們學校,大家就很積極地清掃環境,我看著那花圃想說,到時候市長也會經過這邊,好像也應該要整理一下吧。於是,我和一些同事花了一兩個小時的時間,把一大片花圃的枯枝都清掉,垃圾桶也裝了四大桶之多。

清完外面的花圃不說,我後來又去清理實驗室裡的花盆。花盆裡是以前退休生物老師特別種的植物,都是用來「撕」葉子的,而暑假期間負責澆水的同事似乎疏忽了,以致於那些植物也枯死了。

清完實驗室裡的花盆,我把花盆裡的餘土倒到外面的花圃,想說反正就土歸土囉。當時想想這些土也許還有機會長出一些植物吧,於是我每隔幾天就會提水來澆土,反正我也不知道會長出什麼,就澆水看看囉。

這是還沒覆上盆土的樣子,一點生命都沒有
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持續澆水沒幾天,又看到土裡冒出小苗了。不管他是誰了,反正我就有了人父的感覺,每天上樓都會刻意路過去看一下小苗又長出多少了。
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等到他們大了一點,我才知道原來他們是葉下珠

在土壤裡存留的那些具有生命力的種子,讓土壤成了種子倉庫(種子庫)。種子的來源,除了來自現地的植物結實落下的種子外,也可能是風吹、水流或是動物帶來的種子。休眠的他們,可能只是在等待一個適合萌芽的時機。我照顧的這個花圃裡頭就有著許多這樣的種子。

像那葉下珠,其實之前在盆土裡完全沒看過這種植物萌芽,所以我也不知道他們打哪來的。

如咸豐草或是其他禾本科的植物,在這片荒土花圃中,也慢慢冒出芽了
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本來沒有一隻動物出現的花圃,隔了一個週末沒見,突然看到一大群蚜蟲,過沒幾天又看到有瓢蟲的幼蟲出現。當然,植物上也出現了從來沒看過得螞蟻。
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當初看起來完全沒有生命的花圃,現在變成了生意盎然的花圃,雖然外人看起來可能是雜草一堆,不過對我而言,卻是可以靜靜看上很久的小花園。最近小花園突然長出很多牽牛花,這也讓我很好奇,因為原本的盆土裡,根本也沒看過牽牛花,那麼難道是由別的動物帶來的嗎?其他長得比較大的是龍葵,我猜有可能是鳥帶來的種子。
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2016年12月13日

環狀維管束長大的動畫

看到一個app:folioscope可以畫動畫,就手癢畫一下東西。

這畫的是環狀的維管束不斷長大,最後變成的樣子。藍色代表木質部、紅色代表韌皮部、黃色則是形成層。老的木質部會一直留在內側(也沒地方跑啊),最中心的薄壁細胞會流著,仔細看樹幹、樹枝橫切面,應該都不難發現。而老的韌皮部會一直被往外推,靠近形成層的都是新的細胞。



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2016年12月10日

年輪印章與年輪拓印

在之前看單位展的時候,看到了用樹木切片,經過火燒處理之後,得到差異侵蝕的切面,然後用它來做年輪拓印(照片請看連結紀錄),我也一直想跟著做。當初就一直很想做,不過從想到做,還是要一段時間啊。

這個木頭是之前去彰化的一元積木買的木塊,樹種是歐洲雲杉。因為積木是要給小朋友玩的,所以木塊本人已經被打磨過了,我只要拿火焰噴槍烤一烤表面。
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在拿鋼刷、銅刷,刷一刷烤過的表面,讓比較軟的部份被刷掉,留下硬質的部份
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接下來塗上墨水,或是按上印泥,就可以成為很有風格的印章了
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做了這個之後,想到還可以做另外一件事,校園花圃的邊上用了松木做護欄,這些木頭因為因為差異侵蝕產生了獨特的美感,恰好可以拿來做年輪拓印。
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拿張紙壓在木頭上,再用一枝筆來回劃上,就可以拓印出這棵樹木的年輪。
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我想未來在我那互動筆記本裡還可以多加此項活動,讓學生拓印校園這些木頭的年輪,然後再把這圖像黏貼在筆記本裡,當然這也可以成為我每段固定都有的戶外教學的活動之一。

影像擷取裝置抓取人體手指微血管血流影片

之前看學生的甲襞微血管時,有點遺憾,因為顯示裝置是利用顯示在螢幕上,要拍攝流動的樣子,只得翻拍螢幕。

後來想起以前有買一個USB影像擷取裝置,可以接AV端子,而那個拍攝微血管的顯微鏡具有AV端子的輸出,剛好就可以接上拿來用

影像擷取裝置


我想廠商的裝置應該有特地優化,我拍攝的影片對比就沒有那個小螢幕的明顯,但是也是能看到血球流動就是了。這影片長達十幾分鐘,其實是十幾個學生的微血管影片,可以看到不同學生的微血管狀況都非常不同呢!


iPad+uHandy拍攝小魚尾鰭血流2016

這個用iPad+uHandy拍攝小魚尾鰭血流的活動,我覺得算是已經很完備了,流程也很順利。
前兩年的紀錄如下
用uHandy行動顯微鏡觀察小魚尾鰭血液流動
2015的小魚尾鰭觀察的課程紀錄

10 min
安裝uHandy在前鏡頭、小魚為什麼放塑膠袋而不照課本的作法、生命教育、播放預期會看到的影像。

20min
觀察、拍攝。拍攝的時候,要求一鏡到底,不中斷錄影,要拍攝至少有十秒鐘固定且血流清楚的畫面。兩人一組,一組使用一台iPad,由我撈魚裝塑膠袋,當學生拍攝完畢後,自行將小魚送回水族箱。

15min
用iPad內建功能將一鏡到底的影片剪出清楚的片段。接著我統一講解看到的影像細節,要求學生在互動筆記本上畫出影像。iPad播放影片時,可以放大、暫停、回放,這些都有助於學生了解血管流向。

學生拍攝後的影片留在原iPad,我在巡視的時候,即已巡過哪些是拍攝清楚的,我會收集這些影片再進行後製。因為拍攝時幾乎都會展現出直立影片症候群(Vertical Video Syndrome,VVS),所以我的後製就是再轉90度。


上述影片利用三行程式

影片轉90度
mencoder input.mp4 -o output.mp4 -vf rotate=1 -oac pcm -ovc lavc

切割出影片中清楚的部份
ffmpeg -i input.mp4 -strict -2 -filter:v "crop=480:360:114:36" output.mp4

把數個影片合併成一個影片,並刪除聲音
mencoder -nosound  1.mp4 2.mp4 3.mp4 4.mp4 5.mp4 -oac pcm -ovc copy  -o output.mp4

從反應時間學交通安全(2016課程紀錄)

教神經系統的時候,我喜歡把計算反應時間的接尺活動放在一開始,因為可以感覺到「喔,原來我們從想到動,並不是即時的,而是要等一點點時間」

而那個等一點點時間,要等多久?而這又是怎麼造成的?

那麼一上課就開始就接尺嗎?也不是。

我會先做接千元鈔的活動,讓學生一定接不到。(Tip:學生手指要很靠近老師手指)
然後再做千元鈔放桌上,兩人搶拍鈔,老師手在上,學生手在下,更接近鈔票。但要看到老師開始要拍鈔,學生才能開始拍鈔。
然後再每人發一個彈跳半邊球,去試著在往上彈起的時候,一把抓球。

以上的抓錢、拍錢、抓球球,都是不可能作到的(能作到都是鳴槍偷跑了)。因此學生能夠體會到「明明已經看到現象發生了,但就是有一段時間無法做出任何行動」

然後我就會提問,如果我們會「來不及」,那麼開車、騎車的時候,應該和前車距離多少?一公尺夠不夠?兩公尺夠不夠?這和我們有多來不及有關係,然後就是測自己的反應時間了。

就用這個接尺反應專用尺一抓即知反應時間,把時間紀錄在自己的互動筆記本。接下來iPad就成了一個很棒的紀錄工具,可以上傳自己的反應時間。

這個用iPad這樣的行動載具登錄數據活動的想法,是從上次《用Google表單玩遺傳活動》就體會出來的,很多實驗的數據,其實收集起來看,跨組、跨班、甚至跨年看,都會有些有趣的事情出現。

收集了好幾個班的數據之後,得到這張圖,
(附帶一提的是,Google 試算表右下角有個「探索」字樣,選取數字之後,再點這,程式會自動分析產生分析報表,像是平均值、最大值、還有一些折線圖、分佈圖的,蠻有趣的應用)



從這張圖來看,很明顯在接尺反應的過程中,「我們有0.1到0.2秒左右的無行為能力時間」


這就是我的教學目標,能夠認知自己有不可避免的反應時間,這是我認為最重要的第一件事。

接下來是作接尺反應的延伸實驗,這可以認知到如果同時一心二用(同時抓尺和翹手指、聊天、算術),的反應時間會延長非常多。

如果是開車時速100公里,反應時間0.2秒,當你看到前面有一隻雞從天上掉下來(等等為什麼有雞),在你還在反應的當下,車子已經前進了多少?

這先幫學生換算好,時速每小時100公里的話,就是每秒28公尺。接下來的計算是學生可算的,光是傳遞訊息,車子就已經走將近3公尺了。所以你如果貼著前車開,那麼一定會撞上,迄今沒撞上,只是運氣剛好而已。

為什麼強調這個,因為這是非常重要的交通安全教育,攸關生命。因為有那段無行為能力的時間,所以行車距離一定要保持。不只要算人的反應時間,還要加上車子的反應時間、煞車距離等。

最簡單的評估方式,我也會教學生,就是用「兩秒鐘法則」。當你和前車保持一樣速度時,注意前車通過路燈之後,你過了幾秒會通過同一個路燈?

如果是兩秒以內就通過了,那麼當前車緊急煞車,你一定會撞上去!你至少要保持兩秒的行車間距時間,能三秒就更好,這樣才能確保安全。


反應時間的應用上,其實還包括了徑賽上如何判定選手是否偷跑。幾年前這篇轉新聞的文章有寫
分析短跑選手起跑,它經歷四段過程:一、選手就位,兩手撐地時,起跑架開始受到壓力。二、起跑時選手用力蹬,起跑架上的感應板一旦受力達到 29 公斤(女選手 27 公斤),就開始啟動計時。三、選手腳掌離開起跑架,壓力歸零。階段二到三稱為「反應時間」,依國際田徑總會的規定,選手可以有 0.1 秒的反應時間,意即如果階段二到三的時間在 0.1 秒以上,就是合法起跑,反之就是違規偷跑。


還可以看看到底短跑選手的成績差異到底有多少?在維基百科有整理了,那些差距都是0.0幾秒的。
https://en.wikipedia.org/wiki/Men%27s_100_metres_world_record_progression


我對國際田徑總會的研究也很感興趣,找到這篇研究報告
Reaction Time and Performance in the Short Sprints(反應時間和短跑表現)

研究的是反應時間對短跑選手的表現是如何的?首先是男女運動員的反應時間是沒有差異的,另外發現反應時間的差異在60m徑賽上會有影響,但是100m的比賽上是沒有差異的。

運動員的反應時間是多少?裡頭羅列出許多研究的結果,我挑一個出來:1988年奧運的分析是男性153 ± 21 ms、女性152 ± 16 ms

最後閒聊。
接尺反應確實是個融入交通安全的好素材,寫這些突然想到,之前在臉書上跟大家閒聊寫出的東西。我們在好奇到底各個政府機關希望學校教育融入哪些議題啊?

原來有這些:(但我相信是沒整理完的)
人權教育
生命教育
生涯發展教育
防災教育
性別平等教育
法治教育
品德教育
家政教育
家庭教育課程
健康促進
媒體素養教育
資訊教育
環境教育
低碳環境教育
國防教育
海洋教育
書法教育
反毒教育-紫錐花運動
本土教育
金融教育

段考進步怎麼看

每次段考結束後,都會聽到老師/家長/學生在比成績有沒有進步,比的就是直接拿成績相減。可是啊我真的很好奇,老師是真的不知道還是裝作不知道?兩次段考的內容不同,難易度也不一樣,怎麼可以直接拿分數來比?所有談教育測驗的課程裡頭都會講到這,不是嗎?

講個誇張的例子,第一次考試考微積分,第二次考試考1+1,成績一定增加,那你會拍拍頭說「好棒喔,你進步了」嗎?

另外一種情況是直接拿平均分數去看班級之間的程度
「你看A班平均多B班1分,還是A班比較好」
欸,這是統計上會出現的盲點啊,算術平均數會受到極值的影響啊,來個誇張例子:「我跟郭台銘的平均財產有XXX億」、「全台灣平均每人擁有一顆睪丸」這樣是對的嗎?

再來就是統計迴歸效應,分數進步和退步,不必然就是學生努力或怠惰所導致的表現。

身為老師,如果純粹只是想利用分數去激勵學生,當然是可以。不過你自己也要理解評量分數的應用到底是什麼,不要誤用。誤用了,就是教錯學生。

真的要看進步與否,分數標準化成T分數,或是用該科校排名來看,轉換成PR都會比原始分數直接比來得客觀,PR值就是百分等級(Percentile Rank),計算方式是統計原始分數低於某個分數的人數百分比。

我利用Libreoffice的試算表來製作,並且利用條件式格式,將進步或退步以資料條(Data Bar)來呈現。這種視覺化的呈現,對於分析班級的狀況十分直覺。





如果要比較班級成績,也不該只有看平均數,像中位數、標準差、四分位數都是用來評估群體的方法。如果要作到這些,那麼製作盒鬚圖是好方法。
紅線是算術平均數,而盒子裡的粗黑線是中位數,盒子本身就是第一到第三的四分位數,也就是25%~75%。這樣也能知道班級前段、後段的學生成績分佈的情況。







另外,針對班級成績比較,謝甫宜老師也補充
簡老師好,理論上 習慣用共變數分析,採用共變量(如第一次段考成績與另外一班未達顯著水準,亦即兩班可宣稱 第一次段考無顯著差異),再用共變數分析。但是,假設兩班第一次段考之間的差異已達顯著,則採用「詹生-內曼法」以辨識兩個班級是否在某個分數區間達顯著,又某個分數區間未達顯著。採用量化的研究,絕對是必要的喔!只是要用對方法,因為質性的分析只見樹不見林,也只是個案,也要有量的基礎與推論才能支持質性分析。以上淺見。」

大氣裡的重力波

之前看預報中心主任鄭明典先生臉書上,有時會貼些照片,上頭是有條紋的雲,他都會說是重力波造成大氣密度的不均勻,我一直以為說的重力波是「雷射干涉儀重力波觀測站」(LIGO)偵測到的那個重力波。後來看了一些說明,才知道此重力波非彼重力波。
這邊說的重力波,是流體力學裡所稱的大氣重力波,英文是「gravity waves」;而之前那個LIGO偵測到的是重力場的波動,英文叫做「gravitational waves」,兩個字也太像了吧,但卻是不相干的兩個字。

那個重力波到底是怎樣的東西啊,超級陌生的,自己做了些功課,喔,原來是在流體中(大氣、水體)中產生的波動,也有表現在兩個介質界面中的,像是海浪就是重力波的一種表現,或者那個「南海內波」也是重力波。天空的雲也會受到重力波的影響,像海浪一樣波動。

那麼就上youtube來看看大氣裡的重力波長怎樣?原來用縮時攝影就有機會看到了!說不定我也有拍到過,不過我好一陣子沒有下載影片做縮時了啊。


 



2016年12月8日

逆溫層與雲底

出門前都會看看附近山邊的雲,某兩日看到的雲剛好產生有趣的對比。

左邊是有逆溫層,工廠的排煙都聚集到頂部。右邊是另外一天的情況,雲底很低。
mountainCloud


努力把兩天拍到的照片對在一起,在雲頂和雲底的高度各畫一條線,雖然不知道可以拿來幹嘛,或是解釋些什麼,但是光是看就覺得很有趣。
mountainCloudWithLine

利用BORIS動物行為研究軟體,分析影片聲音製作頻譜圖

我在Methods in Ecology and Evolution這期刊的臉書社團裡,看到一個軟體的發表,發現得以解決我一直以來想做的一項研究。

我最近做定點攝影的紀錄,拿來分析天氣、車輛感覺非常有趣,而我還想拿這影片來做聲音分析,比方說看看哪種車子經過,會發出怎樣的聲音,當可以辨識出這些聲音之後,就可以用機器分類這些聲音與事件的關係,藉由聲音的分析去反推什麼現象發生了,這也就是被動聲學監測(Passive acoustic monitoring)的研究範疇。

詳情可以參考林子皓博士的文章被動式聲學監測

簡單易用的分析軟體是Audactiy,可以直接讀取影片檔做頻譜圖和頻譜分析。
開啟程式以後,直接選取影片檔就可以看到影片中的聲音波型變化



在波型圖左方有個向下的小箭頭,點選後可以選擇頻譜圖,就可以呈現這段時間的頻譜

如果要進行頻譜分析,要先選擇分析的聲音範圍之後,選擇「分析/描繪頻譜」


看起來是滿足部份需求了,但是我想要同時看對照影片和聲音,怎麼做呢?BORIS這個軟體可以作到這個功能。

BORIS軟體是Behavioral Observation Research Interactive Software的簡稱(動物行為研究互動式軟體)

以前我大學時修動物行為學的時候,要選定一種動物進行動物行為觀察,當時我選的動物是木柵動物園的玉頸鴉,我們得觀察並紀錄他在不同的時間下的表現。當時錄影設備可沒那麼好,我們得扎扎實實地準備錶和紀錄紙,盯著牠看,把所有牠表現出來的行為和時間都整理在表上。

欸,仔細一想,很像是我們做教專要做的教學觀察啊,根本就一樣啊,還要紀錄老師的動線、時間,學生的反應之類的,根本就是動物行為學觀察的活動-靈長類成獸和幼獸群的互動觀察。

因為盯著看太累了,後來就發展可以用錄影觀察法,而BORIS就是用來搭配影片來紀錄觀察的軟體,你可以使用兩台裝置同時對觀察的對象錄影,再用這個BORIS播放並紀錄。

流程是這樣,先在BORIS設定好某次觀察專案的各種行為的編碼,吃東西、搖籠子、走動、問問題、鼓勵學生(等等,後面幾個是教學觀察靈長類成獸在幹嘛的,不要混進來)

設定好這些編碼以後,可以設定快速鍵,當你利用BORIS看這些動物影片時,只要按下快速鍵就可以快速進行紀錄,它可以幫你紀錄哪個時間發生了什麼行為,並且協助你作事後分析圖表。

這套軟體還能夠將影片中的聲音做頻譜圖,並且和影片做連動。也就是說,假設你錄製的是連續三小時的影片,想要看某種動物的行為,而你想要特別去觀察牠鳴叫前後的行為變化。如果是觀看影片來做這件事情,你就只能眼神死的盯著影片聽著聲音,很難利用快轉去找哪時候鳴叫。

但是如果可以將影片直接做頻譜圖出來,我們用視覺搜尋頻譜圖上的特定顏色資訊,就可以辨識哪時候有鳴叫聲了,這不是很棒嗎!

這個截圖是我用來分析我之前當老鼠訓練師的影片,直接產出的頻譜圖,我就可以用「看」的知道哪時候有click的聲音了,然後再去看那前後的影片片段發生的事情。




BORIS還有一項很棒的優點,在拍攝觀察影片的時候,有時候是定時攝影,影片就是一分鐘或十分鐘一個影片片段,有時是動作偵測攝影,目標出現動作才開始錄影。一次觀察中,這些影片動輒就是幾十個、幾百個檔案。BORIS可以將這些影片檔案合併在一起無縫播放紀錄,這並不是做了實際的影片合併,而是在播放的時候接續播放。

而紀錄時也可以將影片的時間軸延續或補償調整,例如影片實際上是從上午九點,每一分鐘拍攝一個影片,一共拍攝了60個影片。那麼在利用BORIS播放的時候,可以直接設定該影片的offset就是從上午九點紀錄,這樣當你在做編碼紀錄的時候,就可以產出實際時間的紀錄圖表。(顯示出上午九點十分做了什麼,九點三十分做了什麼)

以下就是針對聲音分析的操作流程影片








BORIS這套軟體是以PYTHON3開發的,是跨平台的軟體,在其網站上可以下載
http://www.boris.unito.it/?page=home

不過for linux的deb是64位元的,我沒法子用,所以是下載原始碼自己修改後執行。

用試算表學習PID控制,以血糖控制為例

很久以前看機器人控制的書,就看到「 PID控制」,不過天性使然,看到一堆公式,又是微分積分的頭就很大,直接忽略不看。

後來看坊間出的生物練習題的時候,看到一個題目,引起我對PID的興趣。是個問胰島素控制血糖的圖片,他問「請問在哪個階段,胰島素開始發揮作用?」


答案給的是丙,我就覺得很莫名啊,難道有可能到血糖值最高才發揮作用嗎?我覺得是血糖值開始升高的時候,就應該發揮作用才是。

你想想嘛,當你開車下坡的時候,速度開始增加,請問你什麼時候才會開始踩煞車?是速度最快的時候才開始踩嗎?不是吧,總是在速度開始加快的時候,便要開始輕踩煞車了,等到速度增加很多的時候,煞車就要踩重一點才是啊。

因為這樣的問題,我想到去找胰島素控制的論文來看,就是研究糖尿病的病人需要胰島素幫浦,隨時監控血糖量,並適時適量注射胰島素。找了之後,發現很多論文都談到PID控制,所以那時候我就好奇PID怎麼控制啊?

不過好奇歸好奇,還是沒弄懂。一直到最近學著組裝四軸飛行器,又遇到PID控制了,找了一些資料,乾脆自己試著用試算表來練習玩玩PID控制。
試算表連結網址在此:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1WjdO33rQZiOoWSQXcSf-0Q-Joyrh-ORM8mw-bDWTAgU/edit?usp=sharing




我也錄製一段影片說明怎麼利用PID來模擬控制血糖在穩定數值範圍內,而不會因為運動或是進食,而使得血糖量大幅度變化。血糖換成車速,如何用自動控制系統控制車速,讓上下坡都能有穩定的車速,也是類似的概念。

2016年12月7日

用按鍵精靈協助moodle的課程

我在去年的這篇文章《moodle的遊戲化學習》談到moodle 裡有一個外掛叫做Gizmo,這對我上課有相當大的幫助。

因為我要讓學生進行測驗,而我需要掌握大家的測驗進度,最好是能一目了然,一看就知道。而這個Gizmo就恰好滿足了我的需求,比moodle內建的「完成報表」好用。

這可以同時看不同學生在不同測驗的完成程度,有達到我設定的及格標準,就會有小紅方塊出現。不過我在使用上有一個需求,一直沒有辦法完成,那是這樣的。

我會在教室裡,把這個完成進度的表格投影出來,然後讓所有學生抬頭看一下就知道自己和別人的進度差別,而在此同時我會四處看學生的作答情形,學生有問題的時候也可以即時問我。

好!問題來了,這個Gizmo的表格沒有辦法自動更新!必須手動重新載入畫面才可以。而這個重新載入畫面也不是按F5就可以喔(如果是的話,我用瀏覽器外掛就可以達成了)。

我必須點畫面上面的選單,再點選單裡的一個選項,才能夠重新整理。過去我在課堂上為了要同時能回答學生問題,又要讓學生看到更新過的進度,我得不斷來回電腦前,一直去按滑鼠,有夠麻煩的。

後來痛定思痛,決定找方法解決,想起打電動的外掛,叫做「按鍵精靈」,可以直接用程式來設定滑鼠游標的點擊位置、次數...,一看就是滿足我的需求,簡單的五行程式就可以了。

每次執行的時候,按下「調試」,然後重複執行30分鐘,這樣我就可以把電腦丟在前面,讓它自己自動執行那程式。學生初次看到老師明明就在身邊,但是電腦滑鼠卻會自己移動點擊,還以為電腦壞掉了。不過我就跟學生說,那是「學長」回來了!

註:教室裡頭的骨頭標本、人體模型標本,我都說是用死掉的學長做的。





相關文章:
如果是課堂測驗設定是學生必須在時限內完成的數量,我就會用這篇《用python分析 moodle 活動完成報表》,讓學生也能即時看到排行榜,也是很有趣的應用。


2016年12月5日

手機顯微鏡加上一般顯微鏡的物鏡與環形補光燈

前些時候看科學maker社團裡,江老師又設計了顯微鏡的通用物鏡模組。

雖然手邊還沒有,不過也想自己嘗試看看能不能DIY做出來。從社團裡大家貼的照片來看,似乎手邊倒立模組裡的一片載物台剛好能派上用場,就把物鏡和那有洞的載物台互相連接就好,再用黏土黏一下。

照明的部份,想到了自拍補光燈,口徑剛好又跟物鏡對得上,再用黏土補上去。

調了一下焦距,發現可以用顯微鏡的底板作為載物台,不過有時要觀察淺色的物體,所以就找了奕杰先前介紹的焊接黑色護目鏡,拿這當作載物台。

原來用這樣的物鏡,就可以作為有大工作距離的實體顯微鏡使用(解剖顯微鏡),比對了一下,這樣工作距離大概5公分。

影像和實際是相反的,在操作上需要練習一下,不過如果使用webcam來拍攝影像,倒是可以直接從軟體設定上下左右翻轉的模式,這樣從螢幕中看影像就沒有顛倒的問題了。再來是手邊的物鏡有4X、10X、40X,我都試了一下,覺得10X的物鏡是比較適合使用的。


(結合環形補光燈的物鏡)
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(環形補光燈和物鏡,TopView)
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側面看載物台與環形補光燈還有物鏡。使用上是要把這個反過來的,會這樣擺只是因為拍照穩而已。
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實際拍攝一個蘚苔標本
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關掉環形補光燈再拍一次
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工作距離很大,手指頭都能塞進去的
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觀察路邊的土壤剖面

我對土壤的剖面也很感興趣,這是一次路過寶山的時候,看到路邊一處邊坡有開挖的痕跡,可惜牆太高,攀不上去,只能遠遠拍這剖面的樣子。
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我覺得剖面是很有趣的,並不是每一層都會有茂盛的野草。仔細看這剖面,只有在表層有植被,然後中間有一層又不長植物,到某一層又開始長。我實在很想靠近一點看看這些層位到底有什麼不同。
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2016年11月29日

觀察地基土壤

這幾個月,學校附近有個大工程,是在蓋一個大賣場,最近的進度是在挖地基。隔壁居高臨下,剛好可以從跨越工地圍牆看到裡頭的樣子。

我很喜歡看工地裡的樣子,不是想要偷窺,而是工地裡因為會挖地基,所以可以看到數公尺下的土壤樣子,這我們一般人根本沒辦法作到這件事,所以都只有等到施工時,才能看到這些景象。

我們學校附近應該都是頭前溪的沖積平原,也才會有「湳雅」的名稱,這是台語中泥地、溼地、沼澤地那種意思,我想這個基地的地方也是。
大潤發停車場大魯閣的地基土壤02


這天我觀察工地的時候,看見一個有趣的顏色分界,我不確定這是人為的還是天然的?如果有機會可以近一點觀察,應該就可以知道為什麼會這樣。如果是天然的,那又是什麼原因造成?
大潤發停車場大魯閣的地基土壤04


大潤發停車場大魯閣的地基土壤03


大潤發停車場大魯閣的地基土壤05

台北數位藝術節-硬主體的生物相關展覽

2016台北數位藝術節展出主題《硬主體》,展出的時候剛好去參加一個工作坊,就順便去看這些有趣的展示,其中國際邀請展當中許多是跟生物有關的展示,

共生船,作者伊凡‧亨利克斯,來自荷蘭的創作者。設計概念是結合微生物燃料電池以及淨水植物,此裝置放置水上飄盪,利用此裝置底部的碳刷共生的細菌發電,將電能儲存於上部的電池中,電池再推動排水幫浦讓此共生船移動,移動的共生船搭載了淨水植物,可以直接把植物送去需要淨水的環境。
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龜井潤的珍珠母,你可以從連結過去的照片看到操作的樣子。設計概念是「假如人體的一部分能夠變成珍珠,會怎樣?」

看起來很不可思議,但其實非常可行,甚至我們課程就在做這件事了,那就是吹氣到澄清石灰水,讓石灰水變混濁。
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這位創作者,就讓那些吹氣產生的碳酸鈣附著在他的作品上頭。記得喔,那個碳酸鈣裡頭就有來自人體的二氧化碳。其實我最近也在跟著嘗試這件事,不過還沒抓到要領,要怎麼讓碳酸鈣附在我要它附上的地方,我總是讓它都附在容器壁上啊。
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這個展示《撿到陌生人的臉》,作者希勒‧杜薇海博

這是個相當讓人省思的展品,如果你的基因隨處可撿到,那麼你的面容是不是也能被其他人發現。作者採集了公共場合掉落的煙蒂,把這些煙蒂上的DNA拿去檢測,就知道這些丟煙蒂的人是哪個種族、是男性還是女性、有什麼特殊基因......,你體內的祕密在DNA裡被洩漏了。

接著創作者再根據這些資訊,創作出此人的臉孔,然後把他印出來!
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上面就是模擬的臉孔,而下方的黑色展示,就是此人的煙蒂還有他的基因資訊。
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