教學課程

葉泰聖(Tai-Sheng Yeh)| 互動教材 · 教學影片 · Python + Orange 可重現工作流

43線上課程
18光譜/感測化學計量學
40+教學影片
Spectroscopy × Chemometrics

光譜 × 食品分析(化學計量學)

多種光譜與感測技術配 PCA / PLS / PLS-DA,三層教學:看影片建直覺 → 讀 Python 學算法 → 用 Orange 親手做。

R 套件 · 化學計量學

libPLS 1.95 · R 實作課程

從光譜前處理、PLS / PLS-DA 到交叉驗證、變數選擇、ROC / PR 與 SPA;10 章漸進式互動教材,含可複製程式碼與固定亂數種子的完整 R 範例。

桌面工具

SpectraView · 光譜前處理工具

開源桌面程式(Python):載入 FTIR/Raman/NIR/XRF,做基線(airPLS)/SNV/微分等前處理、尋峰與峰形擬合、XRF 元素鑑定、混合物 NNLS、光譜庫比對,再匯出 X-matrix 餵 PCA / PLS。貫穿下列所有技術的「前處理那一哩路」,頁面附互動光譜庫比對 demo

E-nose

電子鼻 × 食品品質

電子鼻感測器陣列食品分析:入門 PCA + 分類模型判斷新鮮度;中階 PLS / SVR / Random Forest regression 預測 TVC;進階 time-series feature engineering 從原始曲線萃取 max、AUC、slope。

NIR

近紅外光譜

PCA 探索 + PLS 定量,Tecator 肉品資料;預測脂肪含量。

LC-MS/MS · 確效

LC-MS/MS 方法確效 × 量測不確定度

檢量線迴歸、LOD/LOQ、ISO GUM 量測不確定度、歐盟 CCα/CCβ(決定極限/偵測能力);含 OLS/WLS 加權迴歸互動計算器、Van Loco 加權迭代 CCα/CCβ 完整算例與 17 題測驗。依 Evard 2016、Van Loco 2007、Brüggemann 2010。

NIR · Calibration Transfer

近紅外光譜 · 模型校正轉移

公開 corn NIR 三儀器資料集(m5/mp5/mp6):建立 master instrument PLS protein 模型,觀察跨儀器預測偏差,並比較 SBC、DS、PDS calibration transfer;含 Python Jupyter、Google Colab 與 Orange Data Mining 教學流程。

NIR

近紅外光譜 · 雞蛋新鮮度

PCA 探索 + PLS 定量,660 筆低成本手持 NIR 光譜(740–1070 nm)預測雞蛋室溫儲存天數(R²≈0.82);含 SNV/Savitzky–Golay 前處理、一倍標準誤選潛在變數、GroupKFold 防資料洩漏,Python(Colab) + Orange 雙路線。

NIR · ML

nirs4all · 近紅外光譜機器學習課程

改編自 nirs4all 官方範例的繁中互動課程:7 大模組、33+ 課,從第一條 pipeline 到前處理、PLS 變體、交叉驗證、部署與 SHAP 可解釋性。含單頁互動教材+7 本可在 Google Colab 直接執行的 Notebook(使用官方真實光譜資料集)。

MS

質譜

PCA 探索 + PLS-DA 鑑別,白酒 GC-MS 代謝體;分辨葡萄品種。

Raman

拉曼光譜

拉曼光譜在食品分析的應用;互動投影片+形成性評量小遊戲。

Raman · 色料鑑定

拉曼 × 藍色料鑑定

四種藍色料(酞菁 CuPc、亮藍 FCF、靛藍、鈷藍)的拉曼指紋比對:判讀邏輯(分子 vs 晶型)、前處理實驗(校正/基線/雜訊)、混合物遮蔽、真偽鑑定;Python/R/Orange 三工具。8 個可獨立點入的互動單元,純前端可離線。

Hyperspectral

高光譜影像

高光譜資料分析;Python + Orange + SpectroFood,中英投影片與可重現工作流。

NMR

核磁共振光譜

PCA 探索 + PLS 回歸,40 支葡萄酒 ¹H-NMR;定量蘋果酸。

Fluorescence

螢光光譜 EEM

PCA 老化軌跡 + 監督分類,橄欖油加速老化;鑑別新鮮度。

FTIR

紅外光譜

PCA 探索 + PLS-DA 鑑別,即溶咖啡 Arabica vs Robusta;搭配咖啡 PGMM 集群 R 分析報告。

2D-COS

FTIR × 2T2D-COS · 食品光譜影像

使用 Mendeley Food FTIR spectra,從即溶咖啡 Arabica vs Robusta 開始,學習一維 FTIR 光譜、PCA / SVM baseline、two-trace 2D correlation maps 與 Orange 工作流。

2D-COS

DUVRR × 2T2D-COS · mRNA-LNP 包覆

原始論文導讀(Anal. Chem. 2026):深紫外共振拉曼觀測 mRNA 疫苗的脂質奈米顆粒包覆,PCA → 2D-COS → 2T2D-COS 把重疊峰變成 1322 cm⁻¹ 量化 marker;含預備知識、名詞速查與自我檢測,與上方食品 FTIR × 2T2D-COS 互為方法對照。

Benchtop NMR

桌上型 NMR · 咖啡真偽

PCA 探索 + PLS 定量 + PLS-DA 分類,60 支咖啡 16-OMC 摻假標記;搭配 FTIR 與 coffee 化學成分。

GC

氣相層析 · 咖啡品種

PCA 探索 + PLS-DA 鑑別,14 支咖啡 Arabica vs Robusta;GC 層析指紋,留一驗證 92.9%。

R 套件 · Chromatography

ChromatographyR · 從入門到進階

以官方 chromatographR 套件學習 HPLC-DAD/UV 與 GC-FID 資料分析;12 章涵蓋匯入、前處理、保留時間校正、找峰與 EGH 擬合、peak table、DAD 光譜、批次工作流與方法驗證。每章以概念、可執行 R 程式、預期輸出、判讀證據與形成性練習串成完整學習循環。

Python · HPLC-DAD

MOCCA2 · 從入門到進階

以官方 mocca2 套件學習 HPLC/UHPLC-DAD 自動資料處理;12 章涵蓋資料匯入、基線校正、自適應找峰、峰純度、重疊峰去卷積、跨樣品化合物追蹤、定量、批次 QC 與可重現報告。每個參數都連結圖形、量化指標與判讀任務。

Chromatography · Data Analysis

層析數據分析互動教學

從原始 chromatogram 到可解釋結果:互動練習基線校正、雜訊、峰偵測、積分、重疊峰、純度與共洗脫判讀;比較 MOCCA2、hplc-py、chromatoPy 的資料需求與適用情境,附 Python 最小範例及五題自動計分測驗。

HPLC · 定量

高效液相層析 · 咖啡因定量

外標法定量完整流程:峰面積積分 → 檢量線 → 樣品濃度,6 個標準品 + 4 個未知樣品的真實層析資料。入門版五步驟零背景知識,含計算練習與小測驗;進階版再談基線校正(airPLS)、滯留時間對齊(alignDE)、殘差診斷與 LOD/LOQ,並示範儀器自動判峰為何會算出負濃度。附 R / Python 程式與原始資料可重跑。

XRF

X 射線螢光

PCA 探索 + PLS-DA 分類,元素指紋;以開放蜂蜜元素表(CC0)即時實算真假與摻假鑑別。

LIBS

雷射誘導擊穿光譜

PCA 探索 + PLS 定量 + PLS-DA 分類,原子發射光譜;咖啡品種過擬合教訓、蜂蜜摻假定量。

ML

五種機器學習分類法 · 茶葉產地

LDA/Ridge/RF/Boosting/SVM 以 14 元素指紋判別產地;Python(scikit-learn) × Orange 雙路線,真實留一法 LOO-CV、反直覺結果(小資料線性模型勝集成樹),深色主題、手機友善。

Food Analysis · Nielsen 6/e

食品分析(Nielsen)

Nielsen《食品分析》經典方法+食藥署公告檢驗方法的中文互動教材,每份 SOIL 三段式投影片+形成性評量小遊戲。

Nielsen 6/e

食品分析 · 教學入口

15 章 Nielsen 互動投影片(原子光譜、NMR、質譜、層析、HPLC、GC、水分、灰分、油脂、蛋白質、醣類、維他命、礦物質、pH/酸度、油脂特性)+8 項食藥署公告檢驗方法(甜味劑、二氧化硫[滴定/GC-MS]、硼酸、四環素、二硫代胺基甲酸鹽、農藥多重殘留、茶葉多重元素)+機器學習×化學計量學延伸(5 分類器 Python×Orange、手機友善),共 24 份 deck(約 619 頁 · 約 139 個小遊戲與互動),單一 HTML 可離線。

油脂真偽 · P/M/S

橄欖油摻假判讀實驗室

以台灣食品營養成分資料庫的脂肪酸組成,認識橄欖油、芥花油、大豆油等食用油圖譜;可動態模擬 20 L 橄欖油混入 580 L 芥花油或大豆油,練習區分包裝標示與實際化學組成,並以 8 題形成性評量驗收。

Food Chemistry · Fennema 5/e

食品化學

以 Fennema 5/e 為本的中文食品化學教學:互動簡報、3D 模型與課堂即時小遊戲。

教學站

食品化學 · 教學入口

Fennema 5/e 中文教學版,9 章完整教材:導論、水分與冰、碳水化合物、脂質、蛋白質、酵素、分散系統、維生素、礦物質。每章互動簡報+課堂小遊戲,課堂即時收題。

Food Safety · Detection

食品安全 · 檢測

GC-MS/LC-MS · 4 模組

質譜定性・定量・品管(驗毒)

用 5 種毒品的 GC-MS/LC-MS 訊號學質譜定性確認、定量與數據品管:偵探入門、兒童遊戲版、GC-MS/LC-MS 進階共四個互動模組;含離子比、確認點數、校正曲線、基質效應互動實驗室與多款小遊戲。

3 小時

食品中微塑膠檢測

NIR、FTIR、Raman、Py-GC-MS、LC-MS 多技術整合的互動教材。

高中 · 60 分

微塑膠 × 食品安全

高中彈性課程,22 頁 60 分鐘互動教學投影片。

公告方法

多重殘留農藥檢驗

衛福部公告法 MOHWP0055.05(410 項農藥):QuEChERS 前處理+LC-MS/MS 與 GC-MS/MS;17 頁互動投影片+淨化劑配對與觀念測驗小遊戲。

LC-MS/MS · 13 項

食品中甜味劑

食藥署公告法 MOHWA0030:LC-MS/MS 一次驗 13 種甜味劑(含禁用甘精);21 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

通氣蒸餾滴定

食品中二氧化硫

食藥署公告法 MOHWA0013:通氣蒸餾+鹼滴定(Monier-Williams)定量亞硫酸鹽;21 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

頂空 GC-MS

二氧化硫 · GC-MS 確認法

食藥署 TFDAA0063:頂空進樣 GC-MS/SIM、2-氯甲苯內標;當食品基質干擾滴定法時的專一確認法。22 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

分光光度

食品中硼酸

食藥署建議法 TFDAA0086:薑黃素呈色 550 nm 分光光度,揪出違法硼砂;20 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

LC-MS/MS · 獸藥

四環素殘留檢驗

食藥署公告法 MOHWV0036:LC-MS/MS 驗 7 種四環黴素動物用藥殘留(EDTA 螯合萃取);21 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

頂空 GC-FPD

二硫代胺基甲酸鹽殺菌劑

食藥署 MOHWP0054:各種二硫代胺基甲酸鹽裂解成共同產物 CS₂,以頂空 GC-FPD 硫選擇偵測;含十字花科假陽性的清洗試驗確認。20 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

QuEChERS · 32 項

農藥多重殘留分析(六)

食藥署 TFDAP0007:QuEChERS 前處理+LC-MS/MS,一次驗 32 項極性/酸性農藥;依基質選三類 dSPE 淨化(PSA/C18/GCB)。20 頁互動投影片+6 個嵌入式小遊戲。

ICP-MS · 14 元素

茶葉中多重元素 · 產地鑑別

食藥署 TFDAF0032:ICP-MS 量 14 元素指紋+PCA/LDA 判別台灣茶 vs 境外茶;23 頁互動投影片+真實 PCA/LDA 互動切換,附紅茶產地開放資料集。

Food & Nutrition · CSL (A2–B1)

食品營養 · 華語閱讀

A2–B1 華語學習者的食品營養文獻閱讀與寫作,含互動工具、小遊戲與課堂活動。

A2–B1

食品營養華語文獻閱讀

互動 HTML 教學工具、課堂活動與班級報告。

A2–B1

無可可巧克力

華語文獻閱讀與寫作、小遊戲與課堂投票。

A2–B1

GLP-1 食品營養華語

GLP-1 主題的華語課堂互動小遊戲。

A2–B1

人造鰻魚飯 × 培植肉

培植肉拯救瀕危鰻魚;13 頁互動簡報+4 個形成性評量小遊戲。

Cultural Heritage · Material Degradation

文物保存 · 材料劣化

以實際文物的 IoT 環境監測資料為本,把相圖理論與程式實作接到保存現場的判斷。

鹽害 · 相圖

Na₂SO₄ 鹽害與相圖教學

以黃土水《南國(水牛群像)》的 IoT 溫濕度監測為例,理論依據 Steiger & Asmussen (2008)。四個模組:藝術科系鹽害入門(零化學背景,含互動溫濕度模擬器與小測驗)、Pitzer 模型推導與 VBA→Python→R 程式移植、周邊環境與文物微環境兩張互動相圖;53,779 筆監測資料的跨相邊界事件分析,中英雙語。