第三節(jié) 技術(shù)試驗(yàn)及其方法

三、技術(shù)試驗(yàn)及其方法教學(xué)目標(biāo)

1.了解技術(shù)試驗(yàn)在技術(shù)研究活動(dòng)中的重要性。

2.能夠完成簡單的技術(shù)試驗(yàn)，并寫出規(guī)范的試驗(yàn)報(bào)告。

我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠運(yùn)用新材料、新工藝和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、制造出許許多多高精尖的機(jī)器設(shè)備。就拿飛行器來說，經(jīng)過短短一百多年的努力，我們已經(jīng)從萊特兄弟制造的最簡單的飛機(jī)發(fā)展到飛向太空的宇宙飛船，而這一系列的發(fā)展過程，都要經(jīng)過一系列的技術(shù)試驗(yàn)才能完成.神舟五號(hào)發(fā)射時(shí)間：2003年10月15日9時(shí)整

飛行時(shí)間/圈數(shù)：21小時(shí)/14圈

搭載物品：除了中國飛天第一人楊利偉外，“神舟”五號(hào)載人飛船返回艙內(nèi)還搭載有一面具有特殊意義的中國國旗、一面北京2008年奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽旗……等等。神舟六號(hào)費(fèi)俊龍、聶海勝，神六載人航天飛行航天員，2005年10月12日9時(shí)點(diǎn)火4秒升空12秒拐彎120秒拋掉逃逸塔，乘坐神舟六號(hào)載人飛船進(jìn)入太空，在太空停留5天5夜，于2005年10月17日凌晨安全返回。

2008年9月25日21時(shí)10分，神舟七號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空。27日16點(diǎn)48分，翟志剛在太空邁出第一步，劉伯明上身出艙，遞給翟志剛一面五星紅旗，翟志剛向著鏡頭揮動(dòng)。28日17時(shí)37分，神舟七號(hào)飛船返回艙成功降落在內(nèi)蒙古中部預(yù)定區(qū)域。我國神舟七號(hào)載人航天飛行獲得圓滿成功。

神舟七號(hào)

大家都知道我們國家的載人航天成就讓我們每一個(gè)中國人感到驕傲和自豪，那么為什么只有神舟5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)真正的載人上天，神舟1、2、3、4號(hào)又干什么去了呢？一項(xiàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來后，其設(shè)計(jì)是否合理，性能和質(zhì)量是否符合要求，都需要通過技術(shù)試驗(yàn)來驗(yàn)證，同樣的航天火箭發(fā)射也一樣，我們開始不能保證我們的火箭能載人航天，所以我們分別進(jìn)行了神舟１號(hào)到４號(hào)火箭的發(fā)射，這四枚火箭相對(duì)神舟５號(hào)６號(hào)7號(hào)而言都可以說是在進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)。神舟一號(hào)發(fā)射時(shí)間：1999年11月20日6時(shí)30分7秒

飛行時(shí)間/圈數(shù)：21小時(shí)11分/14圈

搭載物品：一是旗類，中華人民共和國國旗澳門特別行政區(qū)區(qū)旗、奧運(yùn)會(huì)會(huì)旗等；二是各種郵票及紀(jì)念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥等農(nóng)作物種子，此外還有甘草、板藍(lán)根等中藥材。

神舟二號(hào)發(fā)射時(shí)間：2001年1月10日1時(shí)0分3秒

飛行時(shí)間/圈數(shù)：6天零18小時(shí)/108圈

試驗(yàn)項(xiàng)目：我國第一艘正樣無人飛船。

神舟三號(hào)發(fā)射時(shí)間：2002年3月25日22時(shí)15分

飛行時(shí)間/圈數(shù)：6天零18小時(shí)/108圈

試驗(yàn)項(xiàng)目：“神舟”三號(hào)是一艘正樣無人飛船，飛船技術(shù)狀態(tài)與載人狀態(tài)完全一致。送模擬人上天試驗(yàn)2002年4月1日，我國自行研制的神舟三號(hào)飛船在太空繞地球飛行108圈后，在我國內(nèi)蒙古中部地區(qū)成功地著陸。此次神舟三號(hào)飛船是我國首次完全模擬載人狀態(tài)進(jìn)行飛行試驗(yàn)的，因此引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。神舟三號(hào)是無人飛船，可船艙里卻安坐了一名矮小結(jié)實(shí)的“小伙子”。據(jù)飛船系統(tǒng)副總指揮秦文波的介紹，這是飛船上新添的模擬人設(shè)備。雖說是假人可“他”卻會(huì)“呼吸”、能“排汗”，皮膚軟綿綿的很像真人為什么要進(jìn)行“模擬人”試驗(yàn)？

神舟四號(hào)發(fā)射時(shí)間：2002年12月30日0時(shí)40分

飛行時(shí)間/圈數(shù)：6天零18小時(shí)/108圈

搭載物品：除了大氣成分探測器等19件設(shè)備已經(jīng)參加過此前的飛行試驗(yàn)外，其他的空間細(xì)胞電融合儀等33件科研設(shè)備都是首次“上天”。

中國神州號(hào)：4次

神州1號(hào)1999年11月20日

神州2號(hào)2001年1月10日

神州3號(hào)2002年3月25日

神州4號(hào)2002年12月30日

前蘇聯(lián)載人前飛船試驗(yàn)次數(shù)：共7次

美國載人前飛船試驗(yàn)次數(shù)：共8次我國宇宙飛船載人前試驗(yàn)飛行次數(shù)那么到底什么是技術(shù)試驗(yàn)?zāi)兀?.什么是技術(shù)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)(technicaltest)——為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗(yàn)、優(yōu)化等探索性實(shí)踐活動(dòng)。技術(shù)試驗(yàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)是不是一樣的呢？

我們熟悉的在物理、化學(xué)、生物所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，是對(duì)事物的客觀規(guī)律和現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分類、歸納、演繹、推理、驗(yàn)證的科學(xué)過程，是一種科學(xué)探究活動(dòng)。技術(shù)試驗(yàn)是為了全面考核產(chǎn)品質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性和可靠性，獲取得大量技術(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析綜合得出產(chǎn)品的使用質(zhì)量的基本水平及其極限狀況的過程。是一種創(chuàng)造性的技術(shù)活動(dòng).

目的驗(yàn)證內(nèi)容科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證方案的可行性與合理性，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。驗(yàn)證假設(shè)，行成結(jié)論選擇和優(yōu)化甄別真?zhèn)翁振R桶試驗(yàn)1.什么是技術(shù)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星是進(jìn)行新技術(shù)試驗(yàn)或?yàn)閼?yīng)用衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)的衛(wèi)星.人造衛(wèi)星在發(fā)射上天前必須經(jīng)過一系列的地面試驗(yàn),以考驗(yàn)衛(wèi)星的技術(shù)性能.但是地面試驗(yàn)畢竟不同于天上,在地面上試驗(yàn)完了還必須上天試一試.無論哪個(gè)國家在發(fā)射每一種應(yīng)用衛(wèi)星之前,都要發(fā)射一些技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星.1.什么是技術(shù)試驗(yàn)2005年8月2日15時(shí)30分，我國第21顆返回式科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空

1.什么是技術(shù)試驗(yàn)

1.你在日常生活中接觸了哪些技術(shù)試驗(yàn)？請(qǐng)舉例說明討論醫(yī)院青霉素皮試藥品小白鼠試驗(yàn)甲型H1N1流感疫苗的接種試驗(yàn)計(jì)算機(jī)性能測試（優(yōu)化大師的使用）安全帽超載試驗(yàn)蘋果嫁接移植試驗(yàn)大橋通車試驗(yàn)彈簧床墊彈性測試試驗(yàn)青藏鐵路通車試驗(yàn)防彈背心擊穿測試試驗(yàn)橡皮筋彈性試驗(yàn)各種疫苗測試試驗(yàn)原子彈爆炸試驗(yàn)天氣預(yù)報(bào)等2.為什么要進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)？加拿大魁北克大橋的倒坍

---世界十大技術(shù)失誤之一

如果不做技術(shù)試驗(yàn)會(huì)怎樣呢?課外閱讀：技術(shù)原因造成的----十件悲?。?）“瓦薩”號(hào)沉沒（2）海厄特?cái)z政通道垮塌（3）易洛魁劇院大火（4）Eschede列車出軌（5）阿什塔比拉河橋垮塌（6）圣弗朗西斯水壩決口（7）“大西洋皇后”號(hào)和“愛琴海艦長”號(hào)相撞事故（8）AT&T電話線路癱瘓日（9）1965年美國東北部電力中斷（10）“協(xié)和”飛機(jī)失事阿什塔比拉大橋的垮塌. 1863年,美國鐵路巨頭斯托恩全部采用鐵制材料建造了鐵路橋,由于對(duì)新材料的過度信任,未經(jīng)技術(shù)試驗(yàn)就投入使用,13年后火車經(jīng)過大橋時(shí)鐵架發(fā)生斷裂,大橋垮塌,結(jié)果使100多名旅客喪身思考:

以上案例給了我們什么啟示?

如果不進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn),你不可能了解材料的性能,產(chǎn)品的性能,不能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題,不能避免事故的發(fā)生,如果事先對(duì)材料的性能和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了試驗(yàn),將會(huì)最大限度降低失誤，避免損失。對(duì)于一些大型建筑工程建筑，我們就要縮小比例，用模型進(jìn)行試驗(yàn)。所以,無論什么產(chǎn)品,大到航天飛機(jī),小到吃穿用的生活用品,設(shè)計(jì)制造出來的產(chǎn)品都要進(jìn)行一系列的試驗(yàn),來檢驗(yàn)?zāi)愕脑O(shè)計(jì)是否合理,性能是否達(dá)到要求。

技術(shù)試驗(yàn)的重要性——可以驗(yàn)證技術(shù)是否成功，也是發(fā)現(xiàn)問題、探究規(guī)律、優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵.——通過技術(shù)試驗(yàn),可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善,將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低.分組討論：

同學(xué)做的小板凳，也要進(jìn)行試驗(yàn)，你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面檢驗(yàn)它的性能呢?李寧同學(xué)自己做了個(gè)小板凳，他要做兩個(gè)小試驗(yàn)來檢驗(yàn)小凳的承重力和穩(wěn)定性，你認(rèn)為他的試驗(yàn)合理嗎？

1.在小凳上逐步加重物，把重物將小凳壓垮前的一次重力記錄為小凳的承重力。2.在小凳上固定一個(gè)特制的擋風(fēng)屏障用電風(fēng)扇在一定距離之外吹風(fēng)，電扇由遠(yuǎn)及近移動(dòng)，風(fēng)力由小變大，記錄屏障連同小凳一同倒下時(shí)電風(fēng)扇與小凳之間的距離以及電風(fēng)扇的風(fēng)力。分析板凳承重力和穩(wěn)定性測試試驗(yàn)凳子的承重力和穩(wěn)定性主要決定于凳腿對(duì)地面的支撐力和角度、所以第一個(gè)試驗(yàn)應(yīng)該做而第二個(gè)試驗(yàn)不必做。由此也可以看出,對(duì)不同用途的產(chǎn)品,其功能不同,用途不同，用來檢驗(yàn)的方法也有所不同。技術(shù)試驗(yàn)的分類1.按應(yīng)用范圍分類農(nóng)業(yè)試驗(yàn)工業(yè)試驗(yàn)國防試驗(yàn)科學(xué)試驗(yàn)2.按目的分類性能試驗(yàn)優(yōu)化試驗(yàn)預(yù)測試驗(yàn)信息試驗(yàn)性能試驗(yàn)

通過改變所給的條件，測量試驗(yàn)對(duì)象的狀態(tài)變化并分析其原因，明確試驗(yàn)對(duì)象的性能或性能故障.如對(duì)產(chǎn)品的高溫試驗(yàn)、振動(dòng)顛簸試驗(yàn)等高溫試驗(yàn)壓力試驗(yàn)拉力試驗(yàn)性能試驗(yàn)塑料的沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)塑料硬度測試影片木材硬度測試試驗(yàn)金屬硬度試驗(yàn)塑料抗拉性能塑料剛性測試金屬韌性試驗(yàn)性能試驗(yàn)優(yōu)化試驗(yàn)

對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化或條件組合，如農(nóng)業(yè)中不同品種的對(duì)比試驗(yàn)?！半s交水稻之父”袁隆平在試驗(yàn)田預(yù)測試驗(yàn)

預(yù)測被試對(duì)象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果。如：老化試驗(yàn)、天氣預(yù)測。通過老化試驗(yàn)預(yù)測零件老化后的周期；通過地震預(yù)測試驗(yàn)預(yù)測地震可能發(fā)生的時(shí)間

老化試驗(yàn)對(duì)安全帽的超載試驗(yàn)信息試驗(yàn)

通過測量、采集、識(shí)別和處理信息來影響試驗(yàn)效果。如航測袁隆平與雜交水稻的育成功（1）優(yōu)選試驗(yàn)法運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法,選定若干次典型意義的試驗(yàn),邏輯地推出全部試驗(yàn)所達(dá)到的最佳效果.如不同品種水稻的對(duì)比試驗(yàn)，有沒有施肥水稻的對(duì)比試驗(yàn)。為了找到棉花的良種，在相同的自然環(huán)境和管理?xiàng)l件下，通過種植不同品種的棉花進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，最后確定一種高產(chǎn)的、抗病蟲害能力強(qiáng)、棉纖維質(zhì)量符合要求、易管理的棉花品種進(jìn)行推廣。2.技術(shù)試驗(yàn)方法還有沒有優(yōu)選試驗(yàn)法的應(yīng)用？優(yōu)選試驗(yàn)法有很多。比如說我們前面講到了神舟５號(hào)航天飛船，那我們?yōu)槭裁催x擇了楊利偉做為第一位上天的航天員??？其實(shí)這里也用到了優(yōu)選試驗(yàn)法，當(dāng)時(shí)一定是在所有的航天員中反復(fù)的選擇、比較，最后認(rèn)為楊利偉最合適所以選他。我們要制造某種特種鋼的時(shí)候，需要向鋼里面加入某種元素，要用優(yōu)選試驗(yàn)法來測定加入某種元素的量.2.技術(shù)試驗(yàn)方法航天員為什么要進(jìn)行這樣的訓(xùn)練??？視頻：航天員失重訓(xùn)練因?yàn)樵谔罩惺菦]有空氣沒有重力的，宇航員在太空時(shí)都是處于失重狀態(tài)的，為了讓宇航員很好的適應(yīng)失重狀態(tài)，所以要在地球上對(duì)宇航員進(jìn)行失重訓(xùn)練，而這種訓(xùn)練是模擬太空環(huán)境來進(jìn)行的，利用失重飛機(jī)完成的。它可以使宇航員感受、體驗(yàn)和熟悉失重環(huán)境，在失重的時(shí)間里可以做各種試驗(yàn)，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運(yùn)動(dòng)，訓(xùn)練太空的出艙活動(dòng)。2.技術(shù)試驗(yàn)方法（2）模擬試驗(yàn)法通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生情況的方法.如汽車的碰撞試驗(yàn)就可以選用模擬試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)，在專用的場所模擬現(xiàn)實(shí)中的撞車事故，以考察汽車的性能。采用這種方法進(jìn)行試驗(yàn)，可以減小風(fēng)險(xiǎn)，提高效率。視頻:汽車碰撞試驗(yàn)2.技術(shù)試驗(yàn)方法視頻:日本模擬的地震試驗(yàn)?zāi)M側(cè)翻模擬淋雨視頻：汽車安全帶模擬試驗(yàn)法還可以通過縮小(放大)比例來模擬所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場效果。視頻：IBMT61寬屏撞擊試驗(yàn)2.技術(shù)試驗(yàn)方法視頻：小行星撞擊地球視頻：飛機(jī)的風(fēng)洞試驗(yàn)在汽車碰撞試驗(yàn)中為什么要用模擬人試驗(yàn)?zāi)兀坑媚M人試驗(yàn)可以檢測在事故發(fā)生時(shí)對(duì)撞擊人體造成的傷害，從而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改善汽車的安全性能設(shè)計(jì)，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。同學(xué)們前面我們看了航天員失重訓(xùn)練的視頻，現(xiàn)在我們?cè)賮砜纯带P凰號(hào)火星探測器模擬登陸動(dòng)畫。視頻：“勇氣號(hào)”火星探測器3D虛擬登陸視頻2.技術(shù)試驗(yàn)方法這段視頻是真實(shí)發(fā)生的嗎？我們暫時(shí)還無法直接把火星探測器登陸的視頻拍下來，可是我們可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來虛擬實(shí)現(xiàn)，這就是我們要學(xué)習(xí)的第三個(gè)試驗(yàn)方法。（3）虛擬試驗(yàn)法：

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來虛擬現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行試驗(yàn)的方法稱為虛擬試驗(yàn)法。2.技術(shù)試驗(yàn)方法除了剛才我們看到的勇氣號(hào)火星探測器模擬登陸動(dòng)畫外，還有虛擬人等采用了虛擬試驗(yàn)法。視頻：神州七號(hào)發(fā)射及太空行走3D虛擬場景2.技術(shù)試驗(yàn)方法視頻：嫦娥一號(hào)虛擬場景

采用虛擬試驗(yàn)技術(shù)，很多試驗(yàn)可以在計(jì)算機(jī)上完成，大大縮短研制周期與研制經(jīng)費(fèi)。虛擬人――研究者利用來源于自然人的解剖信息和生理信息，集成虛擬的數(shù)字化人體信息資源，經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬構(gòu)造出虛擬人，可以開展無法在自然人身上進(jìn)行的一系列診斷與治療研究。

同學(xué)們我想大家應(yīng)該都知道，要成為一個(gè)宇航員不容易，要經(jīng)過層層的選拔，選拔成為宇航員后還要經(jīng)過很多高強(qiáng)度的體能訓(xùn)練。宇航員的訓(xùn)練遠(yuǎn)比我們想象的艱苦，有些訓(xùn)練甚至讓人難以忍受。當(dāng)初蘇聯(lián)宇航員在一年內(nèi)，要騎自行車1000公里，滑雪3000公里，越野跑步200多公里。當(dāng)年美國的宇航員登月前要穿幾十千克重的宇航服，在炎熱的佛羅里達(dá)沙漠中，每天行走二三十千米。而今我國的宇航員也在進(jìn)行高強(qiáng)度的訓(xùn)練。為什么他們要進(jìn)行這么多高強(qiáng)度的訓(xùn)練啊？2.技術(shù)試驗(yàn)方法

宇航員進(jìn)行這么多高強(qiáng)度的訓(xùn)練，是為了讓他們?cè)趫?zhí)行太空任務(wù)時(shí)能更好適應(yīng)太空的環(huán)境，并能很好的處理各種突發(fā)事件。（4）強(qiáng)化試驗(yàn)法通過擴(kuò)大和強(qiáng)化試驗(yàn)對(duì)象的作用,以提高試驗(yàn)效率的方法。汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)、高溫高濕試驗(yàn)、鹽水搓板路試驗(yàn)、強(qiáng)化壞