蘇教版通用技術《技術與設計1》第二章【 高效備課精研 + 知識精講提升】第四節(jié)技術試驗及其方法

◆發(fā)現(xiàn)與明確問題◆制定設計方案◆制作模型與原型◆優(yōu)化設計方案◆編寫產(chǎn)品說明書回顧設計的一般過程需求調(diào)查設計分析方案構思模型制作測試和評估設計是一個動態(tài)發(fā)展的過程,在設計中有些步驟之間可能出現(xiàn)一定的循環(huán)。技術試驗及其方法一、什么是技術試驗？通常將技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗等探索性實踐活動稱為技術試驗。思考：生活中都有哪些技術試驗？青霉素皮下試驗藥品小白鼠試驗思考：生活中都有哪些技術試驗？自行車剎車性能試驗冰箱門的密閉性能試驗思考：生活中都有哪些技術試驗？家庭漏電保護開關性能試驗燃氣灶省氣試驗思考：生活中都有哪些技術試驗？家庭漏電保護開關性能試驗燃氣灶省氣試驗思考：為什么要進行技術試驗？

閱讀54頁案例內(nèi)容，思考案例給了我們什么啟示？思考：為什么要進行技術試驗？

閱讀54頁案例內(nèi)容，思考案例給了我們什么啟示？桁架結構：房屋、橋梁等架空的骨架式承重結構。思考：為什么要進行技術試驗？

泰坦尼克號的沉沒給了我們什么啟示？1912年4月10日，泰坦尼克號從英國南安普敦出發(fā)，托馬斯·安德魯斯設計的這艘“永不沉沒”的巨輪，2小時40分鐘后沉沒。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故原因之一是由于劣質(zhì)的鋼板造成的。@思考：為什么要進行技術試驗？

泰坦尼克號的沉沒給了我們什么啟示？

造船工程師只考慮到要增加鋼板的硬度，而沒有想到增加其韌性。為了增加鋼板的硬度，往煉鋼爐料中加入了大量的硫化物，導致鋼材在低溫下的脆性大大增加。經(jīng)試驗，從海底打撈出來的鋼材在當時的水溫下，在受到可能強度的撞擊下，很快斷裂，而拿當今用于造船的鋼板在同樣的溫度和撞擊強度下進行對比實驗，結果鋼板只是變成V型，而不斷裂。案例：11月29日23時08分，搭載神舟十五號載人飛船的長征二號遙十五運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十五號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，航天員乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。思考：前面的四艘飛船為什么沒有送人上天呢？它們?nèi)ジ墒裁戳四?？神舟五?/p>

楊利偉神舟六號費俊龍聶海勝神舟七號翟志剛景海鵬劉伯明

思考乘載完全模擬載人狀態(tài)的一名矮小結實的“小伙子”。神舟三號搭乘南通靈芝等神舟二號神舟一號搭載國旗等神舟四號送模擬人上天試驗技術試驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，對技術應用的實現(xiàn)起到了有力的保障作用。通過技術試驗，可以使設計得以改進和完善，將設計的風險和失誤概率降到最低。意義：技術試驗科學實驗區(qū)分驗證內(nèi)容：驗證方案的合理性和可行性，并實現(xiàn)優(yōu)化。目的：篩選方案和優(yōu)化方案。驗證內(nèi)容：驗證假設，形成結論。目的：甄別真?zhèn)巍Ⅱ炞C操作是否正確。1按應用領域分：農(nóng)業(yè)試驗、工業(yè)試驗、國防試驗等2按目的分：性能試驗、優(yōu)化試驗、預測試驗等分類農(nóng)業(yè)試驗：分類袁隆平院士進行雜交水稻試驗@工業(yè)試驗：分類國防試驗：@性能試驗：通過改變所給的條件，測量試驗對象的狀態(tài)變化，分析其原因，明確試驗對象的性能或性能故障。如對產(chǎn)品的高（低）溫試驗、振動顛簸試驗等分類安全帽耐壓性能試驗優(yōu)化試驗：對試驗對象進行條件優(yōu)化或條件組合，如農(nóng)業(yè)中不同品種的對比試驗。分類預測試驗：通過試驗，預測被試對象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果，如可以通過老化試驗預測零件老化后的結果。分類汽車發(fā)生撞擊后結果預測試驗

類型劃分不是絕對的，有時同樣的試驗因為目的不同，也可以從不同的類型來理解。根據(jù)技術專業(yè)或?qū)W科可以分為物理試驗、化學試驗、生化試驗等；根據(jù)試驗對象可以分為材料試驗、結構試驗、元器件試驗等。分類1強化試驗法234技術試驗方法5優(yōu)選試驗法模擬試驗法虛擬試驗法移植試驗法

通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率。一般用來檢測技術產(chǎn)品的安全等級，或者檢測技術產(chǎn)品在工作狀態(tài)下保證其某些功能正常使用的極限條件等。強化試驗法機器人進行座椅耐用性試驗

運用數(shù)理統(tǒng)計的方法，選定若干次具有典型意義的試驗，按一定的邏輯推出全部試驗所達到的最佳效果。如不同品種水稻的對比試驗等。

以部分代表全部；

以現(xiàn)在推算將來。優(yōu)選試驗法不同品種水稻對比試驗

通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況。采用這種方法進行試驗，可以降低風險，提高效率。如汽車的碰撞試驗，在專用的場所模擬現(xiàn)實中的撞車事故，以考察汽車的性能。模擬試驗法兒童安全座椅碰撞模擬@模擬試驗法公路靜載試驗箱梁靜載試驗

模擬試驗法還可以通過縮?。ǚ糯螅┍壤齺砟M所設計的現(xiàn)場效果。如水利大壩從論證、設計到開工建設需進行許多模擬試驗。模擬試驗法

利用計算機技術來虛擬現(xiàn)實中的技術設計原型并進行試驗的方法。如用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景。虛擬試驗法仿真虛擬汽車模擬試驗VS虛擬實驗模擬試驗虛擬實驗以再現(xiàn)的形式模擬現(xiàn)實發(fā)生的情況的試驗方法。好處：減小風險，提高效率。如：宇航員利用水的浮力進行失重試驗。利用計算機技術虛擬現(xiàn)實中的技術設計原型進行的試驗方法。好處：縮短周期、節(jié)省研制費用。如：產(chǎn)品機械性能的計算機演示試驗。

在具有差異的事物之間，將某些共同的或相關的因素從一物移植到另一物上進行試驗。如作物的嫁接試驗、器官（基因）移植試驗。移植試驗法植物嫁接試驗歸納強化試驗法：預測極限，避免危險。優(yōu)選試驗法：給出條件，篩選最好。模擬試驗法：造模型在現(xiàn)實中進行，檢測各種意外。虛擬試驗法：節(jié)省時間與資金，減少危險。移植試驗法：小量測試，避免大量損失。練習：連一連雜交水稻的育種成功模擬試驗法強化試驗法虛擬試驗法優(yōu)選試驗法移植試驗法三維動畫模擬“天問一號”火星探測器登陸火星航天員失重試驗藥品小白鼠試驗安全帽超載試驗實施步驟：制訂試驗方案抽取樣本進行試驗記錄數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)得出結論實施步驟：①準備階段②實施階段③結構處理階段思考：試驗在哪里進行？采取那些試驗方法？試驗過程是怎么樣的？試驗過程中可能會出現(xiàn)哪些情況？案例分析：思考：技術試驗報告要包含哪些部分？格式：注意點：1．試驗報告的文字應力求簡明扼要。2．試驗記錄應該完整和真實。3．記錄內(nèi)容應包括試驗的全過程。試驗現(xiàn)象反常時，應做出明顯標記，做詳細記錄。4．為了數(shù)據(jù)準確，試驗應重復次。5．技術試驗完成后要分析和總結試驗結論。技術試驗是否一定會成功？

技術試驗往往會經(jīng)歷曲折的過程，要求技術試驗者要有科學的精神、嚴謹?shù)膽B(tài)度、頑強的毅力等良好品質(zhì)。作用

在技術設計活動中，技術試驗是必不可少的。通過試驗可以發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化設計，推動技術設計的發(fā)展。在技術設計后期，進行綜合性的整體試驗可為設計的評價提供準確、客觀的數(shù)據(jù)?？偨Y1.按應用范圍分類農(nóng)業(yè)試驗工業(yè)試驗國防試驗科學試驗2.按目的分類性能試驗優(yōu)化試驗預測試驗信息試驗技術試驗方法優(yōu)選試驗法模擬試驗法虛擬試驗法強化試驗法移植試驗法……技術試驗分類在技術活動中，技術試驗具有重要作用！總結練習1、某市鑄管廠承接了一項供水水管的生產(chǎn)任務，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，維護本廠信譽，提高產(chǎn)品知名度，對所生產(chǎn)的水管進行質(zhì)量檢測，利用注水加壓的方法檢測水管的強度，這種試驗屬于（），所用的試測方法是（

）（）A、性能試驗

模擬試驗法B、預測試驗

優(yōu)選試驗法C、優(yōu)化試驗

強化試驗法D、性能試驗

強化試驗法D練習2、航天員在上天之前，需要進行失重適應訓練，這從技術試驗的角度看屬于（）BA、移植試驗法B、模擬試驗法C、強化試驗法D、虛擬試驗法練習3.早在遠古時代，人們就知道利用固體互相刻劃來區(qū)分材料的軟硬，