資源簡介

(共94張PPT)
地質版《技術與設計1》
第五章 再創設計新意
第二節 認識技術測試
第二節 認識技術測試
學習目標
1、知道技術測試是檢測產品性能、質量的科學手段，認識常用的測試儀器。
2、了解幾種簡單的技術測試方法，能根據設計要求使用簡單的方法對產品進行測試。
3、初步樹立質量管理意識，能根據需要進行簡單的技術試驗，并寫出試驗報告。
汽車耐沖擊性能實驗
　　在一間特殊的大房子里，一輛嶄新的轎車起步、加速、猛地向墻上撞擊……大家見過這種情景嗎？這是在進行技術試驗－－汽車耐沖擊性能實驗，其目的是測試汽車各個部位的耐沖擊性能是否達到了預期設計目標。這間大房子，就是專用的試驗室。
技術測試是檢驗產品性能、質量的科學手段，也是評價、優化設計方案的必要前提。
技術測試包括各種技術檢測和技術試驗，它同設計與生產的關系十分密切。
技術測試是根據一定的科學道理，使用通用的或專用的量具和儀器設備，按照一定的測試工藝進行的。
什么是技術測試？
測試是檢測和試驗的總稱，檢測和試驗都屬于技術工作，統稱為技術測試。
技術測試一般存在于三個階段：
1、生產施工前的測試，如材料的性能測試、原料的質量檢測、建筑工程的測量準備等。
2、生產施工過程中的測試，如加工零件的尺寸與形狀的檢測、部件的組合質量與功能測試、工程的施工質量、食品藥品的配料成份檢測等。
3、生產成品的測試，包括各方面的質量、功能和性能的測試等。
專業的技術測試儀器簡介
1、電子水準儀：是建筑工程設計領域用來測量地面點的高程，以便確定地面點空間位置的儀器。
專業的技術測試儀器簡介
2、萬能試驗機：是用于金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲及剪切試驗和木材、水泥制品等的壓縮和彎曲試驗的。
專業的技術測試儀器簡介
3、鉗式硬度計：測試成品硬度是否達到了設計要求。
專業的技術測試儀器簡介
4、高精度測試儀：用來測試電子設備各項技術參數。
專業的技術測試儀器簡介
5、測厚儀：用來測各種非磁性金屬基體上非導電覆蓋層（如鋁塑板表面的氟碳涂層等）的厚度。
簡單的技術測試方法
1、材料的抗彎強度測試
簡單的技術測試方法
2、木材的橫紋方向和豎紋方向抗剪
強度比較測試
一.什么是技術試驗
1.技術試驗是一種重要的技術方法。
2.科學實驗目的在于甄別真偽, 技術試驗目的在于選擇和優化。
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、優化等探索性實踐活動稱為技術試驗（Technical Test）
技術試驗與科學實驗是不是一樣的呢？
我們熟悉的在物理、化學、生物所進行的實驗，是對事物的客觀規律和現象進行觀察、分類、歸納、演繹、推理、驗證的科學過程，是一種科學探究活動。
技術試驗是為了全面考核產品質量和性能的穩定性和可靠性，獲取得大量技術數據，經過分析綜合得出產品的使用質量的基本水平及其極限狀況的過程。是一種創造性的技術活動.
技術試驗 科學實驗
驗證內容
目 的
驗證方案的可行性與合理性，并實現優化。
驗證假設，行成結論
選擇和優化
甄別真偽
1.你在日常生活中接觸了哪些技術試驗？請舉例說明
討論
醫院青霉素皮試
藥品小白鼠試驗
甲型H1N1流感疫苗的接種試驗
計算機性能測試
安全帽超載試驗
蘋果嫁接移植試驗
2.為什么要進行技術試驗？
大橋通車試驗
彈簧床墊彈性測試試驗
青藏鐵路通車試驗
防彈背心擊穿測試試驗
橡皮筋彈性試驗
各種疫苗測試試驗
天氣預報等
我國宇宙飛船載人前試驗
案例分析：
技術試驗衛星
技術試驗衛星是進行新技術試驗或為應用衛星進行試驗的衛星。
人造衛星在發射前必須經過系列的地面試驗, 但是地面試驗畢竟不同于天上, 還必須上天試驗。
事 例
前蘇聯： 7次
美國： 8次
中國： 4次
世界各國宇宙飛船載人前試驗飛行次數
神舟一號
發射時間：1999年11月20日6時30分7秒 飛行時間/圈數：21小時11分/14圈 搭載物品： 中華人民共和國國旗等
神舟二號
發射時間：
2001年1月10日1時0分3秒 飛行時間/圈數：
6天零18小時/108圈 試驗項目：我國第一艘正樣無人飛船。
神舟三號
發射時間：2002年3月25日22時15分 飛行時間/圈數：6天零18小時/108圈 試驗項目：“神舟”三號飛船技術狀態與載人狀態完全一致。
“模擬人”試驗
神舟四號
搭載物品：除了大氣成分探測器等19件設備已經參加過此前的飛行試驗外，其他的空間細胞電融合儀等33件科研設備都將是首次“上天”。等等。
發射時間：2002年12月30日0時40分
神舟五號
搭載物品：除了中國飛天第一人楊利偉外，“神舟”五號載人飛船返回艙內還搭載有一面具有特殊意義的中國國旗、一面北京2008年奧運會會徽旗…… 等等。
發射時間：2003年10月15日9時整
神舟六號
費俊龍、聶海勝，神六載人航天飛行航天員，2005年10月12日9時點火 4秒升空 12秒拐彎120秒拋掉逃逸塔 ，乘坐神舟六號載人飛船進入太空，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10分，神舟七號飛船在酒泉衛星發射中心升空。 27日16點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。 28日17時37分，神舟七號飛船返回艙成功降落在內蒙古中部預定區域。我國神舟七號載人航天飛行獲得圓滿成功。
神舟七號
大家都知道我們國家的載人航天成就讓我們每一個中國人感到驕傲和自豪，那么為什么只有神舟5號、6號、7號真正的載人上天，神舟1、2、3、4號又干什么去了呢？
一項新產品設計生產出來后，其設計是否合理，性能和質量是否符合要求，都需要通過技術試驗來驗證，同樣的航天火箭發射也一樣，我們開始不能保證我們的火箭能載人航天，所以我們分別進行了神舟１號到４號火箭的發射，這四枚火箭相對神舟５號６號7號而言都可以說是在進行技術試驗。
討　論
為什么要進行技術試驗？
你在日常生活中接觸了哪些技術試驗？請舉例說明
二、技術試驗在設計中的作用
在技術設計的后期，進行綜合性的整體試驗可為設計的評價提供準確、客觀的數據；
技術試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。
三、技術試驗類型
按應用范圍分：農業試驗、工業試驗、國防試驗、科學技術試驗
按應用目的分：
性能試驗
優化試驗
預測試驗
信息試驗
性能試驗
通過改變所給的條件，測量試驗對象的狀態變化并分析其原因，明確試驗對象的性能或性能故障。
優化試驗
對試驗對象進行優化或條件組合，如農業中不同品種的對比試驗。
預測試驗
預測被試對象狀態的變化及產生的后果。
信息試驗
通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。
四、技術試驗方法
優選試驗法
模擬試驗法
虛擬試驗法
強化試驗法
移植試驗法
……
袁隆平與雜交水稻的育成功
1、優選試驗法
運用數理統計的方法,選定若干次典型意義的試驗,邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果.
有沒有施肥水稻的對比試驗
為了找到棉花的良種，在相同的自然環境和管理條件下，通過種植不同品種的棉花進行對比試驗，最后確定一種高產的、抗病蟲害能力強、棉纖維質量符合要求、易管理的棉花品種進行推廣。
袁隆平與雜交水稻的育種成功
汽車碰撞試驗
汽車碰撞試驗.rm
2、模擬試驗法
“勇氣”號火星探測器
3、
虛擬試驗法
宇航員進行這么多高強度的訓練，是為了讓他們在執行太空任務時能更好適應太空的環境，并能很好的處理各種突發事件。
在技術試驗中通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法稱為強化試驗法。
4、強化試驗法
通過擴大和強化試驗對象的作用,以提高試驗效率的方法。汽車道路強化腐蝕試驗、高溫高濕試驗、鹽水搓板路試驗、強化壞路行駛試驗…
高溫高濕試驗室
鹽水搓板路
鹽水噴霧室
強化壞路行駛
便攜式小凳的承重強度試驗！
動手實踐
探究紙張的結構造型與強度的關系
重視記錄真實的試驗數據
試驗次數 砝碼質量(克） 材料下彎距離(毫米）
性能試驗
香港科技大學在對安全帽預測的超載實驗中，選擇三種最典型、最常用品牌的安全帽（A、B、C）進行了全面的沖擊試驗和評估。
結果表明，從抗沖擊力角度考慮，C安全帽為最優。
對安全帽的超載試驗
A
B
C
預測試驗
在前面我們講到了宇航員要進行“失重訓練”。同學們失重訓練的這個環境在我們地球上本來有沒有？
這種失重的環境實際上是我們模擬的太空環境，是不是也可以說是把太空的環境移植到了地球？而這種移植也是一種技術試驗方法。
5、移植試驗法　
在相互具有差異的事物之間,將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗法。
農作物的嫁接或移植試驗（如橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗。這就是一種非常典型的移植試驗）。
同學們還知道些什么樣的移植試驗法的應用？
西瓜移植試驗、小白鼠、用動物試驗非典疫苗。
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為什么要進行技術試驗？
三個要點：
——可以驗證技術是否成功，也是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
——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降到最低。
——技術試驗是技術設計活動中必不可少的環節，通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。
總結
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橋梁倒塌事故
事故
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技術試驗的分類
根據 分類
應用范圍 農業試驗、工業試驗、國防試驗、科學技術試驗等
目的不同 性能試驗、優化試驗、預測試驗、信息試驗等
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拉力試驗
壓力試驗
性能試驗
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高溫試驗
老化試驗
性能試驗
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（1）優選試驗法
（2）模擬試驗法
（3）虛擬試驗法
（4）強化試驗法
（5）移植試驗法
技術試驗的方法：
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模型模擬
場景模擬
模擬試驗法
通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法。
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計算機演示的試驗(不是真實的)
勇氣號探測器3D虛擬登錄視頻
視頻mer2003-sfx-320x240.mov
虛擬試驗法
虛擬“勇氣號”在火星表面
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技術試驗的實施步驟
制定試驗計劃
抽取樣本
進行試驗
分析數據
得出結論
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報告的寫作
完整、真實！
技術試驗報告
試驗目的
試驗準備
試驗步驟
試驗記錄
試驗總結
Company Logo紙質梁結構設計和制作 欣賞后并學習制作
總體過程(任務驅動模式)
1、明確任務
2、目標分析講解
3、學生設計
4、設計交流優化
5、實物制作
6、技術試驗
7、試驗報告
明確目標
以一張A3硬卡紙（不能再用其它紙質材料）為主要材料，
設計制作一塊長297 mm，寬45 mm，高35 mm的梁（梁外部為長方體，外表不能再貼材料）
并對梁進行跨度240mm的承重試驗。承重最大
二人一組，要求學生每人先設計一種方案，然后小組對設計方案進行分析，并選擇一種設計方案進行制作，以體現設計方案交流、選擇、優化的思想。
杭十四中學生實驗
續
平陽中學學生制作場景
時間安排設計
地點
環節
內容
時間
備注
第一節
在教室
1
回顧設計一般過程，了解任務
5

2
目標分析講解
10

3
學員分組、設計
15

4
設計方案展示
8

5
設計交流優化
2

第二節 在試驗室
6
實物制作
60

第三節
在試驗室
7
檢查、試驗準備
5

8
技術試驗
25

9
完成技術試驗報告
15

本節課任務
1.明確設計目標
2.信息了解(收集信息)
3.設計分析,如何是紙質梁承重最大
4.設計詳細的方案，結構、加強方式
5.小組間 設計方案的交流、評價
設計分析
1、功能：使紙梁達到一定的承重目的。掛16瓶礦泉水。
2、材料：硬卡紙，特點：抗拉性能好，抗壓性能很差。
3、形狀：外截面為長方形。
主要的力分析圖
4、涉及問題
抗壓、抗彎（中間加強）：上邊，上端，采用加強的方式，原理。
穩定。截面長方形結構，穩定性差，需要加強。
制作。要考慮制作難度，采用哪些步驟，先作什么，后作什么。制作精度
方案確定，解決以下問題
1、加強方式
2、提高穩定方法
3、制作步驟
要考慮限制條件：外部不能貼材料。
實物模型展示.
方案表達 (1)
視圖1: 視圖2: 視圖3:
視圖4
視圖5
方案草圖
M型構思方案詳圖
45
35
皿字型構思方案詳圖
45
35
模型制作
二人一組，分工合作
確定某一方案后，再仔細討論合理的制作步驟。
劃線，下料，粘接。
承重試驗
承重試驗由學生自己實施，老師監督
交流評價
填寫技術試驗報告，分析得失，并請制作及承重試驗相對比較成功的學生講解設計方案。
通過梁的設計和制作
1、使大家經歷技術設計的一般過程，有問題的明確、方案的確定和表達、模型制作、技術試驗。
活動的目的
兩點要求：
1、思想上要重視。要求大家不要小看紙梁設計制作，這里邊還是有講究的。比如：在什么地方加強，采取什么措施；設計得很好，但制作有難度，都要預先思考.
2、積極參與，獻計獻策,多方案構思。運用一些知識，特別力學上知識。
1、早在遠古時代，人們就知道利用固體互相刻劃來區分材料的軟硬，并據此來選用材料。例如，皂石的硬度低，用于制作器皿和裝飾品；炬石堅硬，用于制作工具和刀劍等。至今，硬度仍用來表示材料的軟硬程度。硬度值的大小不僅取決于材料的成分和顯微組織，而且還取決于測量方法,因此對于材料硬度的測試以下較為合適的是:( )
Ａ、預測試驗 Ｂ、性能試驗 Ｃ、模擬試驗 Ｄ、強化試驗
B
練 習
2、 “神舟七號”要求航天員進行太空行走，因此航天員必須在地面做充分的試驗和訓練，其地面訓練一般在一個對比重有一定要求的中性水池里進行。這種試驗屬于（ ）
A．模擬試驗法 B．虛擬試驗法
C．強化試驗法 D．優選試驗法
A
3、某市鑄管廠承接了一項供水水管的生產任務，為了保證產品的質量，維護本廠信譽，提高產品知名度，對所生產的水管進行質量檢測，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 優選試驗法
C、優化試驗 強化試驗法
D、性能試驗 強化試驗法
D
4、以制作紙質梁為例說明技術試驗報告的內容有哪些環節？
解析：（見下一頁）
報告的寫作
完整、真實！
技術試驗報告
試驗目的
試驗準備
試驗步驟
試驗記錄
試驗總結

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