阿簡生物筆記

從雲端回歸在地：我的 Raspberry Pi 5 x Moodle 5.1 實戰之路

2026-03-31T15:58:00.001+08:00

我與 Moodle 的教學應用始於 2014 年。當時得益於學校資訊組長的協助，在校內架設了專屬伺服器，為全校提供數位學習服務。然而，隨著教育體系推動主機「向上集中化」，原本校內自主管理的 Moodle 隨之關閉，我的Moodle教學模式也因此中斷了一陣子。後來，新竹縣教網辛老師推動了「M3 教育雲合作備課平台」，讓我得以接續使用。但在使用過程中，我逐漸萌生了「自主掌控」的想法。為了追求更高的客製化自由度、能隨心所欲地安裝外掛或調整版面，我決定探索「自架站點」的可能性，重新找回對教學系統的完全掌握權。尋找最適合教學現場的方案起初曾考慮租用商業雲端主機，但考量到教學需求並非 24 小時高流量，高峰期多集中在「線上測驗」時段，商業主機的持續維護成本相對較高。我也研究過的 MoodleBox，雖然它開箱即用、極為便利，但其預設將樹莓派改裝為獨立無線基地台（SSID）的模式，與我

測距桿觀察海上物體有多遠

2026-03-31T10:28:00.002+08:00

去看海時，你會不會好奇那艘船有多遠？當我們站在岸邊或甲板上遠眺，如果要知道海面上的船隻或是其他物體的距離，光靠目測是非常不可靠的。這時候你需要一根「測距桿」來幫你測量距離。一、公式來源：Heinemann 的鳥類觀測研究這套精確測距系統的核心公式，源自於 D. Heinemann 於 1981 年發表在《野生動物管理期刊》的研究："A range finder for pelagic bird censusing"。這篇文章解決了海上觀測最大的難題：地球是圓的。在長距離觀測中，海平面會向下彎曲，Heinemann 引入了「視地平線」概念，確保了測量的嚴謹性。二、幾何推論：從「平面」到「曲面」 1. 基礎階段：假設地球是平的若海面是平的，我們利用相似三角形原理：眼睛為頂點，臂長與木桿構成小三角形，眼高與距離構成大三角形。比例關係為 $x

為Garmin手錶開發Poincaré HRV Visualizer 觀察自律神經的即時變化

2026-03-31T09:00:00.001+08:00

延續前一篇開發的「即時心率顯示圖表」並順利上架後，我打算重啟一個三年前的挑戰，在手錶上繼續開發心率變異性（HRV）的圖表。這項計畫的核心在於分析「連續兩次心跳的時間間隔」（RR Interval），藉此觀察人體生理狀態的微妙變化。目前主流穿戴裝置（如 Apple Watch、Garmin）都有內建 HRV 偵測，並以此推算使用者的壓力指數。（註：雖然在穿戴裝置上我們習慣稱之為 RR Interval，但由於手錶多是透過 PPG 光學感測器偵測血流脈動，而非直接量測心臟電位，因此在生理訊號處理上，更精確的說法是偵測脈搏波峰之間的 Peak-to-Peak (PP) Interval 或 NN Interval。）而我這次的目標，是直接利用這些心跳間隔數據，繪製出能展示心臟動態規律的龐加萊圖（Poincaré Plot）。什麼是龐加萊圖？假設我們測得的一連串心跳間隔（單位為

如何在 Blogger 中呈現數學公式 (MathJax) 與程式碼高亮 (Highlight.js)

2026-03-30T10:40:00.009+08:00

之前寫文章時，遇到公式或是程式，我向來都是隨便貼，但最近覺得好像可以用一些方式寫漂亮一點，而且現在還有 AI 協助做這件事。所以這篇文章就來看如何在 Blogger 的主題設定中加入 MathJax 與 Highlight.js，並提供完整的實作範例。步驟一：修改主題 Header 區塊請進入 Blogger 後台的「主題」>「編輯 HTML」，在 <head> 內加入以下設定代碼（此處已進行 HTML 轉義，確保範例不被直接執行）：  <script> window.MathJax = { tex: { inlineMath: [['$', '$'], ['\$', '\$']], displayMath: [['$$', '$$'], ['\\['

為生殖教學設計的互動程式

2026-03-29T11:33:00.004+08:00

也許每年都會新增一些吧？但就先把目前有的紀錄在這。https://chihhsiangchien.github.io/cellDivision/Index.html細胞分裂，這個就是純粹追求視覺效果了，點細胞，細胞就會分裂成兩個。https://chihhsiangchien.github.io/mitosis-meiosis/index.html細胞分裂和減數分裂動畫。10多年前我曾經用flash設計過類似的，但後來無法更新。現在就是用js重新來一次，反而可以增加更多功能，像是拖曳染色體、標記同源染色體...或是可以選擇多對染色體，看它們怎麼移動。這若用我以前的作法，根本做不到啊。https://chihhsiangchien.github.io/ChromosomeToDNA/index.html模擬DNA到染色體的互動程式，這個印象中以前有貼過。其實就是希望把課本上的

為恆定教學設計的互動程式

2026-03-29T11:14:00.002+08:00

最近終於有一點時間可以來回顧上學期末的恆定課程，那時候做了什麼有趣的互動程式。https://chihhsiangchien.github.io/breathing-mechanism/index.html呼吸運動的演示，可強調橫膈或肋骨的運動，看看胸式和腹式呼吸的差異https://chihhsiangchien.github.io/gas-exchange/index.html氣體交換https://chihhsiangchien.github.io/lung-visualization/index.html肺臟的3D模型https://chihhsiangchien.github.io/bird-respiration/index.html鳥類的呼吸方式這個就是下學期講到鳥類的氣囊時可以使用的https://chihhsiangchien.github.io/

為童軍活動設計的多種互動遊戲

2026-03-29T11:03:00.005+08:00

雖然和童軍一點關係都沒有...幾個月前被委託一項任務，是學校要辦理新竹市童軍大會，希望我可以幫忙出一個闖關站，讓參加的學生可以用平板完成數個遊戲。於是我就想到什麼點子，就來寫一個程式。寫了一大堆，但後來在闖關時其實只用了一個啊。來看看做了哪些遊戲可以玩。https://chihhsiangchien.github.io/taiwan-map-puzzle/index.html台灣地圖拼圖：看縣市的輪廓做選擇題https://chihhsiangchien.github.io/number-idiom-game/index.html數字成語遊戲就是填上成語的數字https://chihhsiangchien.github.io/hidden-symbol-game/index.html運算符號 https://chihhsiangchien.github.io/

為 Garmin 手錶開發即時心率變化圖表Real-time Heart Rate Graph

2026-03-29T08:50:00.001+08:00

幾年前，我曾開發過一個在平板上透過鏡頭觀測脈搏變化的 Web 程式

用 AI 讓 10 年前的小型電腦切割機在 Linux 重生

2026-03-28T10:10:00.000+08:00

許多年前在網路上購入了一台「理鋒科技小型電腦切割機」，當時環境還是在 Windows 下，廠商隨附了專用的驅動與操作軟體。但隨著我的工作環境全面轉向 Linux，這台機器便因為軟體不相容而長期閒置。最近因為臨時有割字需求，我開始研究如何在 Linux 下驅動這台老機器。從 Inkcut 到硬體限制起初我找到了開源專案Inkcut，它確實能讀入 SVG 並執行切割。但實際操作後發現一個致命問題：硬體緩衝區（Buffer）太小。當圖形較複雜時，硬體接收指令的速度跟不上軟體送出的速度，導致傳輸溢位，切割中途就會直接罷工。轉向底層：直接與硬體通訊既然 Inkcut 是將指令轉換為 HPGL 格式送出，我想：不如直接撰寫符合我硬體特性的指令發送器？透過 lsusb 指令，我確認了機器連接的晶片資訊： Bus 003 Device 052: ID 4348:5584 WinChipHead

久違了，雷文霍克顯微鏡的製作

2026-03-27T13:04:00.000+08:00

真的久違了，上次把我的單式顯微鏡材料箱打開來，已經是好幾年前的事了。這次重啟是因為輔導團的增能活動，我規劃了這個活動，以及用這個活動做AI相關的課程。以往我做這個活動，其實有一個不確定性，因為過去總說雷文霍克這樣製作顯微鏡，但其實科學家們並不確定，因為鏡片被緊緊鑲嵌在兩片黃銅板之間，孔徑極小，科學家過去無法在不破壞文物的情況下觀察鏡片的完整形態所以，大家只能猜測他的做法。不過2021年《科學進展》（Science Advances）的科學研究刊出了這篇文章，秘密揭曉！Neutron tomography of Van Leeuwenhoek’s microscopes〈雷文霍克顯微鏡的中子斷層掃描〉研究團隊決定使用中子輻射來進行非侵入式掃描，因為中子能輕易穿透金屬，並對玻璃產生良好的對比度，從而重建出精確的 3D 模型。研究人員掃描了兩台保存在荷蘭的原始顯微鏡（一台放大倍率 118x，

ADS-B 數位觀察：分析桃園空域航線、高度與信號傳播特性

2026-03-17T19:31:00.002+08:00

時隔兩週，其實我的這項用RTL-SDR V4收飛機訊號的計畫還在持續進行，甚至我還把收到的訊號轉送去Flightradar24與flightaware，當然也獲得了一些很棒的會員權益，基本上就是可以取用資料庫。對這有興趣的話，兩者的官網都有資訊，但前提是你用的是linux的機器才好操作。（像我就是在樹莓派上運行）從飛機收來的訊號不單是只有位置訊號，而是有這麼多不同的資料，但並不是每一台飛機都的資料內容都有這些，總之我是都即時用我房間的小天線，能抓都抓了。參數 (Parameter)英文全稱 (English Full Name)中文說明 (Chinese Description)$tTimestamp時間戳記 (接收訊號的時間).hexICAO Hex IDICAO 24位元位址碼 (飛機唯一識別碼).flightFlight Number / Callsign航班編號 /

使用RTL-SDR V4收飛機的 ADS-B畫出畫出航跡地圖

2026-02-17T16:13:00.009+08:00

10 年前寫過一篇文章《從飛機雲估測我和誰看同一片天空》，那時我的興趣全在天邊那些稍縱即逝的飛機雲。當時得拿著望遠鏡對照 FlightRadar24 App，手動確認自己的視覺極限，原來在新竹窗前，大約能觸及 80 公里外的北海岸上空。十年過去了，科技的演進讓我不必再肉眼捕捉飛機。現在，我可以直接在電腦前收集那些從萬米高空落下的無線電訊號。這一次使用的工具是 RTL-SDR v4，這根看起來像 USB 隨身碟的小東西，其實是一個強大的廣域無線電接收器。上帝視角：RTL-SDR 的神奇魅力這款裝置的核心是 RTL2832U，這顆原本由台灣瑞昱（Realtek）設計作為電腦觀看 DVB-T 數位電視的晶片。然而，因為它能將類比訊號直接轉為數位數據（Software Defined Radio, SDR），且價格極其低廉，意外被開發者社群開啟了「上帝視角」。軟體定義無線電 (SDR

內灣線一線九驛路線求解程式

2025-12-26T12:40:00.001+08:00

新竹縣政府幾年前打造了一個「一線九驛」的活動，將台鐵內灣線沿線的九個車站用許多文創的元素串在一起。這些車站包括竹中、上員、榮華、竹東、橫山、九讚頭、合興、富貴、內灣等。在搭乘這條路線時，我想到怎樣的規劃路線才可以每站都去走走呢？於是我就下載了時刻表，寫了一個程式來規劃行程。你可以輸入起站和終站(例如設定成同一站，就是回到原來的地方)，再設定幾點開始幾點結束，以及每站至少停留多少分鐘，程式的目的是在此要求下搜尋能到達最多站點的路線規劃。還可以設定一定要去哪些站，或是不需要去哪些站。在使用上時要注意，有些班次週末和週間會有差異，停開或增開，但我程式並未處理這部分。有興趣可以點選一線九驛求解器以程式的預設值來規劃，至少可以到達六站如果想要達到一線九驛都下車的話，結束時間就要稍微晚一點，例如像這樣

神經系統單元的互動程式2025

2025-12-23T12:54:00.013+08:00

現在用AI寫程式或是做輔助教學實在太容易了，幾乎是想到什麼就可以做出來。所以好一陣子都在用AI做東西，倒是比較少在blogger紀錄了。目前來整理一些今年在神經系統做的一些教學輔助程式，有些是用來上課，有些則是用來遊戲的。其他在神經單元但沒有介紹到的，都是以前做出來的。所有的程式都可以在這裡連到，但我還是個別介紹一下。音調產生器可以用在說明聽覺的時候，不同頻率產感覺的音量不同，也可以發現每一個人所能聽到的頻率不相同。https://chihhsiangchien.github.io/tone-generator/index.html絕對音感https://chihhsiangchien.github.io/absolute-pitch-game/index.html顧名思義就是聽聲音，然後指出是哪個琴鍵產生的聲音瞬間記憶數字https://

養分、酵素、光合作用、小魚等實驗的小技巧

2025-11-11T11:36:00.000+08:00

紀錄一下今年進行養分與酵素的實驗的一些技巧測定食物養分的實驗因為實驗室剛好衝堂，所以我就安排在教室進行。準備一個塑膠盆，再切一片珍珠板。盆子裝熱水用來提供本氏液的反應，帶洞的珍珠板設計的尺寸比盆底大一點，讓板子可以卡在盆子裡，然後固定一段距離用原子筆戳洞。實驗的容器就用微量離心管，測試的食物、本氏液都只裝一兩滴，裝好就塞進珍珠板的洞裡，因為微量，所以反應很快，一到兩分鐘就會有反應了。但要注意離心管不需要蓋蓋子，不然可能會泡著泡著就爆開，如果會常常需要這樣使用，也可以乾脆把蓋子剪斷。酵素實驗上述的離心管，可以繼續用在額外的酵素實驗，例如雙氧水加上一些金針菇，然後就可以做成不定時炸彈，但是會噴出雙氧水，要小心就是。課內實驗的部分，今年收集唾液的方式改成使用紗布，因為剛好有一批。本來都是叫學生把整片紗布放嘴裡咬，不過好幾個學生咬得嘔聲連連，後來就改成「手拿著一端，另外一端放入嘴裡咬

人體血液循環的視覺化互動程式

2025-10-14T08:48:00.001+08:00

講全身血液循環時，我需要一個互動的介面可以讓我用來解說，要能呈現全身血液流動的過程。先講結論，我做出來了。底下是截圖這是操作過程的影片，預設有幾百個血球在血管內流動，擺著不動一陣子會看到經過組織微血管(上下三區)的血球會變成暗紅色，並且釋放出代表氧氣的藍色圓形。而這些暗紅色的血球經過左右兩邊的肺部微血管時，會從外而內進入獲得氧氣，使暗紅色的血球變成鮮紅色。你可以按下[血球淡化]的開關，使所有血球都變淡，然後點畫面很多血球的位置，例如心房心室，每次點擊都會在點擊處附近隨機標註一顆血球，你就可以追蹤它的流動。此外，也可以將心房心室的動畫關閉或打開。目前實作是做了全身血液循環，未來有時間會完成肺部和組織細胞之間的交換程式在此 https://chihhsiangchien.github.io/circulation/index.html接下來要說的是如何完成這樣的程式，血球需要循著

酵素作用的互動教學工具

2025-09-25T11:02:00.004+08:00

最近做了「酵素模擬器」的網頁工具，可以互動操，產生即時圖表與自動化實驗。https://chihhsiangchien.github.io/enzyme-tutorial/主要功能1. 拖曳與新增分子、酵素使用者可以用拖曳或點擊的方式，將不同種類的酵素與分子加入主畫面。每種分子和酵素都以圖示呈現，並可一次新增多個或快速移除。2. 模擬布朗運動所有分子在畫面上會隨機移動，模擬布朗運動，進而觸發酵素反應。3. 酵素-受質結合與產物生成當受質分子靠近酵素的活化位時，若符合反應規則，會自動吸附並進行反應，產生對應的產物。反應過程中，分子會有動畫效果。4. 溫度調整與酵素變性可透過滑桿調整環境溫度。溫度會影響分子的運動速度與酵素的活性，並可模擬高溫導致酵素變性的情境，每種酵素有不同的變性溫度。5. 即時濃度變化圖表畫面右側提供即時的分子與酵素數量變化圖表。每秒自動更新，方便觀察反應進行過程中各物種

課堂教學工具：排序、配對、表格

2025-09-19T13:56:00.001+08:00

這是課堂上用來做教學的幾個工具，分別是用來做排序、表格和配對的工具，可以當教學用，也可用來做形成性評量。因為特別作了模組化，所以後續我要新增資料也是容易很多，有興趣可以使用。https://chihhsiangchien.github.io/sorting/index.htmlhttps://chihhsiangchien.github.io/table/index.html?mode=teachhttps://chihhsiangchien.github.io/matching/index.html?data=cells.json

【哪個機器人最快？】互動式科學實驗教學工具

2025-09-19T13:50:00.006+08:00

最近做了用來做實驗設計的互動程式，有四種機器人零件可以組成機器人，目的是要找出哪種組合可以跑得最快。程式：https://chihhsiangchien.github.io/fast-robot/index.html速度裏頭有加上系統的不確定性，所以就用同樣條件一直跑同一個機器人，也會得到些許的不同，所以就是要重複實驗。實驗底下會有歷史紀錄，呈現每次使用的變因和結果。明年再上科學方法會拿來用，這個需要團隊合作，然後進行筆記才能得到答案。操作過程如下認識變因卡片：左側有各種「變因卡片」，每張卡片代表一種機器人比賽的條件（如：機器人型號、輪胎種類、包裹重量等）。拖曳卡片到實驗槽：將每一種變因卡片拖曳到「第一組」和「第二組」的實驗槽中。每個槽都要放滿所有類型的卡片，才能開始實驗。開始實驗：當兩組都配置好後，「開始實驗」按鈕會亮起。點擊後，兩台機器人會開始比賽，並顯示各自完成任務所需

Gemini的圖像生成測試經驗

2025-09-19T13:43:00.008+08:00

Gemini的圖像生成模型nano banana廣受注目，我也測試了一些使用情境。透過圖像理解轉換上，可以做出非常強的應用。我做了很多圖片生成的測試，對於那些古籍插畫，像是天工開物或是番社采風圖的圖片，如果想要產生立體的渲染圖片，但沒有辦法直接做出的話，我會繞點路來完成。以下建議不是必要，但可以試試。先增加圖片的脈絡，就是那張圖到底是畫什麼，你可以先試試讓AI讀圖解釋再來修正，或是自己就先輸入詳細說明。增加描述之後如果還是不行，就再做去脈絡的事，就是生成黑白線稿，如果是建築就是平面設計圖，如果是立體物件就是wireframe 。在前幾天的分享圖片中，我都會經過中間這個圖。如果成功產生線稿之後，就可以做各種轉型，像是填色上色、3D渲染或render，真實場景...等具體描述。剩下就是角度或方向描述而已，像是side view, bird's eye view, worm's eye

利用AI多模態模型生成程式的一些經驗分享

2025-09-19T13:27:00.002+08:00

最近剛結束一個AI應用在科學的演講分享，來分享幾個多模態AI可以怎麼用。例如輸入影片做為prompt的UI參考，然後生成程式。提供影片，生成程式影片來源就是書商電子教科書提供的範例程式操作影片，不提供也可試試。prompt：「html+css+js in a single file互動模擬程式，使用three.js，一群質點排列在立體網格上，使用者可選擇質點排列成一條線，或是一個平面，或是多面形成的立體結構。使用者可以按鈕選擇縱波和橫波，控制頻率和振幅以及波長，使用者可以用滑鼠轉換視角或放大縮小畫面」如果不知道怎麼下prompt，你也可以先讀取其他的程式操作錄影或截圖，讓AI理解後，由AI來生成給AI的 prompt。成果請見此網頁https://chihhsiangchien.github.io/wave/index.html書商的程式錄影到轉成程式的過程，可見此影片插圖轉程式提供課本

2025生物物理中學教師營上課筆記

2025-09-19T13:08:00.005+08:00

最近參加中興大學舉辦的生物物理教師研習營，邊聽邊打關鍵字筆記，隨後用AI協作完成筆記紀錄。紀凱容中興物理【打開生物力學的魔法盒】以及【自然界中的武俠高手】一、生物力學的日常從起床到走路：每個動作都涉及力學。走路與跑步的差異：走路：任何時刻至少有一隻腳著地，重心的支撐不會完全中斷 → 步幅受到「一腳固定」的限制。跑步：存在「騰空期」，兩腳同時離地 → 步幅鬆綁，可透過增加步頻或彈性儲能提升速度。大象會跑步嗎？大象雖然體型龐大，但在高速移動時，展現「跑步型態」的動力學特徵。能量消耗：走路 vs 跑步：在低速時，走路較省能；速度增加到一定程度後，跑步反而能有效率地利用能量。超慢跑（Jogging）：人類刻意選擇一種「耗能」的移動方式，不完全符合自然設計的節能原則。力學原因：移動速度與「距離／時間」相關。步頻（每秒幾步）與身體結構有關，決定移動極限。彈簧效應：跑步時，肌腱與肌肉像

內天后宮原址在哪

2025-08-31T10:18:00.001+08:00

最近在做一個新竹歷史互動地圖的計畫，標記到新竹的內天后宮時，突然覺得奇怪，怎麼內天后宮不在竹塹城內？原來，1748年時(乾隆十三年)，內天后宮的確在竹塹城內，那時另一座祀奉媽祖的長和宮，因為位在城外，相對地就被稱為外媽祖了。內天后宮在1905的新竹市區改正時被拆了，一直到1962年才在現址重建，而重建後的位置已在城外了。當時的內天后宮到底在哪？為什麼被拆？網上搜尋資料只說了位在西安街，但有沒有更精確的位置？我對照了1904年的台灣堡圖和1905年的市區改正圖，大約位置就是新竹大遠百東北角的十字路口，包括了西安街5巷、西大路、西門街的三條路圍起的範圍。為什麼被拆，簡言之就是新路要開在廟的位置，所以廟就被拆了。搜查地圖的時候還有個意外的發現，因為不小心在舊地圖上開啟了街景模式，結果發現更容易對照古今道路差異。1. 黑線是1905年的規劃道路。2. 藍線是有街景圖的路線，也就是現代道路。觀察

胚珠子房與花粉管生長的3D互動程式

2025-08-24T09:01:00.000+08:00

常覺得課本上胚珠在子房內的圖，因為是平面的，所以不容易想像出來那個樣子，所以就想做一個立體的模型來玩玩。目前做了單胚珠的基生胎座，多胚珠的中軸胎座、邊緣胎座和側膜胎座等，都是用倒生胚珠的型態。寫這個東西最花時間的是要思考每個物體的3D幾何關係，然後用程式實作出來。花粉管生長目前只在單胚珠的模式裡實作出動畫。有興趣的請到https://chihhsiangchien.github.io/3DFlower/index.html

光華迷宮裡的路是怎麼長出來的

2025-08-22T14:40:00.001+08:00

很多年前寫過一篇光華迷宮是怎麼練成的，當時因為沒有足夠的圖資，所以沒有辦法弄懂光華迷宮裡的路隨著時間的變化過程。不過最近看到中研院的百年歷史地圖有增加不少圖資，我發現已經可以看到過往的變化過程了啊。首先是疊合1904年的日治二萬分之一台灣堡圖(明治版)，這區域最早的路是現在的湳雅街，那時候的光華迷宮當時稱為「魚種寮」然後是來到1921年的「日治二萬五千分之一地形圖」，多了一條路「製糖用機關軌道」，連接到「帝國製糖工廠」疊合現在地圖，其實這條鐵道部份成了後來的「光華二街」與「光華街」，而帝國製糖工廠就位於現在的巨城。這條「製糖用機關軌道」雖然後來消失了，不過在後續的土地規劃上還是可看出其留下的影響目前「光華二街」一直到了光華國中附近的7-11，大部分與當初機關軌道的路線相同。經國路以南的光華街大致與軌道相同，而曙光女中校地東側大致和這條軌道貼齊。1936年的新竹市都市計畫圖上，增加了「農事