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地质版《技术与设计1》
第五章 再创设计新意
第二节 认识技术测试
第二节 认识技术测试
学习目标
1、知道技术测试是检测产品性能、质量的科学手段，认识常用的测试仪器。
2、了解几种简单的技术测试方法，能根据设计要求使用简单的方法对产品进行测试。
3、初步树立质量管理意识，能根据需要进行简单的技术试验，并写出试验报告。
汽车耐冲击性能实验
　　在一间特殊的大房子里，一辆崭新的轿车起步、加速、猛地向墙上撞击……大家见过这种情景吗？这是在进行技术试验－－汽车耐冲击性能实验，其目的是测试汽车各个部位的耐冲击性能是否达到了预期设计目标。这间大房子，就是专用的试验室。
技术测试是检验产品性能、质量的科学手段，也是评价、优化设计方案的必要前提。
技术测试包括各种技术检测和技术试验，它同设计与生产的关系十分密切。
技术测试是根据一定的科学道理，使用通用的或专用的量具和仪器设备，按照一定的测试工艺进行的。
什么是技术测试？
测试是检测和试验的总称，检测和试验都属于技术工作，统称为技术测试。
技术测试一般存在于三个阶段：
1、生产施工前的测试，如材料的性能测试、原料的质量检测、建筑工程的测量准备等。
2、生产施工过程中的测试，如加工零件的尺寸与形状的检测、部件的组合质量与功能测试、工程的施工质量、食品药品的配料成份检测等。
3、生产成品的测试，包括各方面的质量、功能和性能的测试等。
专业的技术测试仪器简介
1、电子水准仪：是建筑工程设计领域用来测量地面点的高程，以便确定地面点空间位置的仪器。
专业的技术测试仪器简介
2、万能试验机：是用于金属材料的拉伸、压缩、弯曲及剪切试验和木材、水泥制品等的压缩和弯曲试验的。
专业的技术测试仪器简介
3、钳式硬度计：测试成品硬度是否达到了设计要求。
专业的技术测试仪器简介
4、高精度测试仪：用来测试电子设备各项技术参数。
专业的技术测试仪器简介
5、测厚仪：用来测各种非磁性金属基体上非导电覆盖层（如铝塑板表面的氟碳涂层等）的厚度。
简单的技术测试方法
1、材料的抗弯强度测试
简单的技术测试方法
2、木材的横纹方向和竖纹方向抗剪
强度比较测试
一.什么是技术试验
1.技术试验是一种重要的技术方法。
2.科学实验目的在于甄别真伪, 技术试验目的在于选择和优化。
技术试验及其方法
一、什么是技术试验
通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验（Technical Test）
技术试验与科学实验是不是一样的呢？
我们熟悉的在物理、化学、生物所进行的实验，是对事物的客观规律和现象进行观察、分类、归纳、演绎、推理、验证的科学过程，是一种科学探究活动。
技术试验是为了全面考核产品质量和性能的稳定性和可靠性，获取得大量技术数据，经过分析综合得出产品的使用质量的基本水平及其极限状况的过程。是一种创造性的技术活动.
技术试验 科学实验
验证内容
目 的
验证方案的可行性与合理性，并实现优化。
验证假设，行成结论
选择和优化
甄别真伪
1.你在日常生活中接触了哪些技术试验？请举例说明
讨论
医院青霉素皮试
药品小白鼠试验
甲型H1N1流感疫苗的接种试验
计算机性能测试
安全帽超载试验
苹果嫁接移植试验
2.为什么要进行技术试验？
大桥通车试验
弹簧床垫弹性测试试验
青藏铁路通车试验
防弹背心击穿测试试验
橡皮筋弹性试验
各种疫苗测试试验
天气预报等
我国宇宙飞船载人前试验
案例分析：
技术试验卫星
技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。
人造卫星在发射前必须经过系列的地面试验, 但是地面试验毕竟不同于天上, 还必须上天试验。
事 例
前苏联： 7次
美国： 8次
中国： 4次
世界各国宇宙飞船载人前试验飞行次数
神舟一号
发射时间：1999年11月20日6时30分7秒 飞行时间/圈数：21小时11分/14圈 搭载物品： 中华人民共和国国旗等
神舟二号
发射时间：
2001年1月10日1时0分3秒 飞行时间/圈数：
6天零18小时/108圈 试验项目：我国第一艘正样无人飞船。
神舟三号
发射时间：2002年3月25日22时15分 飞行时间/圈数：6天零18小时/108圈 试验项目：“神舟”三号飞船技术状态与载人状态完全一致。
“模拟人”试验
神舟四号
搭载物品：除了大气成分探测器等19件设备已经参加过此前的飞行试验外，其他的空间细胞电融合仪等33件科研设备都将是首次“上天”。等等。
发射时间：2002年12月30日0时40分
神舟五号
搭载物品：除了中国飞天第一人杨利伟外，“神舟”五号载人飞船返回舱内还搭载有一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽旗…… 等等。
发射时间：2003年10月15日9时整
神舟六号
费俊龙、聂海胜，神六载人航天飞行航天员，2005年10月12日9时点火 4秒升空 12秒拐弯120秒抛掉逃逸塔 ，乘坐神舟六号载人飞船进入太空，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时10分，神舟七号飞船在酒泉卫星发射中心升空。 27日16点48分，翟志刚在太空迈出第一步，刘伯明上身出舱，递给翟志刚一面五星红旗，翟志刚向着镜头挥动。 28日17时37分，神舟七号飞船返回舱成功降落在内蒙古中部预定区域。我国神舟七号载人航天飞行获得圆满成功。
神舟七号
大家都知道我们国家的载人航天成就让我们每一个中国人感到骄傲和自豪，那么为什么只有神舟5号、6号、7号真正的载人上天，神舟1、2、3、4号又干什么去了呢？
一项新产品设计生产出来后，其设计是否合理，性能和质量是否符合要求，都需要通过技术试验来验证，同样的航天火箭发射也一样，我们开始不能保证我们的火箭能载人航天，所以我们分别进行了神舟１号到４号火箭的发射，这四枚火箭相对神舟５号６号7号而言都可以说是在进行技术试验。
讨　论
为什么要进行技术试验？
你在日常生活中接触了哪些技术试验？请举例说明
二、技术试验在设计中的作用
在技术设计的后期，进行综合性的整体试验可为设计的评价提供准确、客观的数据；
技术试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。
三、技术试验类型
按应用范围分：农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验
按应用目的分：
性能试验
优化试验
预测试验
信息试验
性能试验
通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障。
优化试验
对试验对象进行优化或条件组合，如农业中不同品种的对比试验。
预测试验
预测被试对象状态的变化及产生的后果。
信息试验
通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。
四、技术试验方法
优选试验法
模拟试验法
虚拟试验法
强化试验法
移植试验法
……
袁隆平与杂交水稻的育成功
1、优选试验法
运用数理统计的方法,选定若干次典型意义的试验,逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果.
有没有施肥水稻的对比试验
为了找到棉花的良种，在相同的自然环境和管理条件下，通过种植不同品种的棉花进行对比试验，最后确定一种高产的、抗病虫害能力强、棉纤维质量符合要求、易管理的棉花品种进行推广。
袁隆平与杂交水稻的育种成功
汽车碰撞试验
汽车碰撞试验.rm
2、模拟试验法
“勇气”号火星探测器
3、
虚拟试验法
宇航员进行这么多高强度的训练，是为了让他们在执行太空任务时能更好适应太空的环境，并能很好的处理各种突发事件。
在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法称为强化试验法。
4、强化试验法
通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率的方法。汽车道路强化腐蚀试验、高温高湿试验、盐水搓板路试验、强化坏路行驶试验…
高温高湿试验室
盐水搓板路
盐水喷雾室
强化坏路行驶
便携式小凳的承重强度试验！
动手实践
探究纸张的结构造型与强度的关系
重视记录真实的试验数据
试验次数 砝码质量(克） 材料下弯距离(毫米）
性能试验
香港科技大学在对安全帽预测的超载实验中，选择三种最典型、最常用品牌的安全帽（A、B、C）进行了全面的冲击试验和评估。
结果表明，从抗冲击力角度考虑，C安全帽为最优。
对安全帽的超载试验
A
B
C
预测试验
在前面我们讲到了宇航员要进行“失重训练”。同学们失重训练的这个环境在我们地球上本来有没有？
这种失重的环境实际上是我们模拟的太空环境，是不是也可以说是把太空的环境移植到了地球？而这种移植也是一种技术试验方法。
5、移植试验法　
在相互具有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验法。
农作物的嫁接或移植试验（如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。这就是一种非常典型的移植试验）。
同学们还知道些什么样的移植试验法的应用？
西瓜移植试验、小白鼠、用动物试验非典疫苗。
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为什么要进行技术试验？
三个要点：
——可以验证技术是否成功，也是发现问题、探究规律、优化技术的关键。
——通过技术试验,可以使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误降到最低。
——技术试验是技术设计活动中必不可少的环节，通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。
总结
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桥梁倒塌事故
事故
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技术试验的分类
根据 分类
应用范围 农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等
目的不同 性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等
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拉力试验
压力试验
性能试验
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高温试验
老化试验
性能试验
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（1）优选试验法
（2）模拟试验法
（3）虚拟试验法
（4）强化试验法
（5）移植试验法
技术试验的方法：
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模型模拟
场景模拟
模拟试验法
通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。
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计算机演示的试验(不是真实的)
勇气号探测器3D虚拟登录视频
视频mer2003-sfx-320x240.mov
虚拟试验法
虚拟“勇气号”在火星表面
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技术试验的实施步骤
制定试验计划
抽取样本
进行试验
分析数据
得出结论
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报告的写作
完整、真实！
技术试验报告
试验目的
试验准备
试验步骤
试验记录
试验总结
Company Logo纸质梁结构设计和制作 欣赏后并学习制作
总体过程(任务驱动模式)
1、明确任务
2、目标分析讲解
3、学生设计
4、设计交流优化
5、实物制作
6、技术试验
7、试验报告
明确目标
以一张A3硬卡纸（不能再用其它纸质材料）为主要材料，
设计制作一块长297 mm，宽45 mm，高35 mm的梁（梁外部为长方体，外表不能再贴材料）
并对梁进行跨度240mm的承重试验。承重最大
二人一组，要求学生每人先设计一种方案，然后小组对设计方案进行分析，并选择一种设计方案进行制作，以体现设计方案交流、选择、优化的思想。
杭十四中学生实验
续
平阳中学学生制作场景
时间安排设计
地点
环节
内容
时间
备注
第一节
在教室
1
回顾设计一般过程，了解任务
5

2
目标分析讲解
10

3
学员分组、设计
15

4
设计方案展示
8

5
设计交流优化
2

第二节 在试验室
6
实物制作
60

第三节
在试验室
7
检查、试验准备
5

8
技术试验
25

9
完成技术试验报告
15

本节课任务
1.明确设计目标
2.信息了解(收集信息)
3.设计分析,如何是纸质梁承重最大
4.设计详细的方案，结构、加强方式
5.小组间 设计方案的交流、评价
设计分析
1、功能：使纸梁达到一定的承重目的。挂16瓶矿泉水。
2、材料：硬卡纸，特点：抗拉性能好，抗压性能很差。
3、形状：外截面为长方形。
主要的力分析图
4、涉及问题
抗压、抗弯（中间加强）：上边，上端，采用加强的方式，原理。
稳定。截面长方形结构，稳定性差，需要加强。
制作。要考虑制作难度，采用哪些步骤，先作什么，后作什么。制作精度
方案确定，解决以下问题
1、加强方式
2、提高稳定方法
3、制作步骤
要考虑限制条件：外部不能贴材料。
实物模型展示.
方案表达 (1)
视图1: 视图2: 视图3:
视图4
视图5
方案草图
M型构思方案详图
45
35
皿字型构思方案详图
45
35
模型制作
二人一组，分工合作
确定某一方案后，再仔细讨论合理的制作步骤。
划线，下料，粘接。
承重试验
承重试验由学生自己实施，老师监督
交流评价
填写技术试验报告，分析得失，并请制作及承重试验相对比较成功的学生讲解设计方案。
通过梁的设计和制作
1、使大家经历技术设计的一般过程，有问题的明确、方案的确定和表达、模型制作、技术试验。
活动的目的
两点要求：
1、思想上要重视。要求大家不要小看纸梁设计制作，这里边还是有讲究的。比如：在什么地方加强，采取什么措施；设计得很好，但制作有难度，都要预先思考.
2、积极参与，献计献策,多方案构思。运用一些知识，特别力学上知识。
1、早在远古时代，人们就知道利用固体互相刻划来区分材料的软硬，并据此来选用材料。例如，皂石的硬度低，用于制作器皿和装饰品；炬石坚硬，用于制作工具和刀剑等。至今，硬度仍用来表示材料的软硬程度。硬度值的大小不仅取决于材料的成分和显微组织，而且还取决于测量方法,因此对于材料硬度的测试以下较为合适的是:( )
Ａ、预测试验 Ｂ、性能试验 Ｃ、模拟试验 Ｄ、强化试验
B
练 习
2、 “神舟七号”要求航天员进行太空行走，因此航天员必须在地面做充分的试验和训练，其地面训练一般在一个对比重有一定要求的中性水池里进行。这种试验属于（ ）
A．模拟试验法 B．虚拟试验法
C．强化试验法 D．优选试验法
A
3、某市铸管厂承接了一项供水水管的生产任务，为了保证产品的质量，维护本厂信誉，提高产品知名度，对所生产的水管进行质量检测，利用注水加压的方法检测水管的强度，这种试验属于（ ），所用的试测方法是（ ）：
A、性能试验 模拟试验法
B、预测试验 优选试验法
C、优化试验 强化试验法
D、性能试验 强化试验法
D
4、以制作纸质梁为例说明技术试验报告的内容有哪些环节？
解析：（见下一页）
报告的写作
完整、真实！
技术试验报告
试验目的
试验准备
试验步骤
试验记录
试验总结

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