資源簡介

(共45張PPT)
2、技術世界中的設計
技術與設計的關系
01
技術試驗及其方法
04
設計的一般原則
02
03
設計的一般過程
Content
目錄
04
技術試驗及其方法
相框設計制作過程遇到問題怎么解決呢？
對不同形狀的支架進行結構測試
不同材料之間連接方式的測試
支撐結構連接方式的測試……
技術試驗
為了檢驗產品是否達到預期設計目標而進行的探索性實踐活動。
技術試驗的意義
案例分析——阿什塔比拉河橋的垮塌
通過技術試驗，將設計的風險和失誤降到最低。
【思考】這個案例給了你什么啟示呢？
技術試驗是必要環節
技術試驗的意義
2011年7月23日，甬溫線浙江省溫州市境內，由北京南站開往福州站的D301次列車與杭州站開往福州南站的D3115次列車發生動車組列車追尾事故。此次事故已確認共有六節車廂脫軌，即D301次列車第1至4位，D3115次列車第15、16位。造成40人死亡、172人受傷，中斷行車32小時35分，直接經濟損失19371.65萬元。
技術試驗的意義
7·23甬溫線特別重大鐵路交通事故是一起因列控中心設備存在嚴重設計缺陷、上道使用審查把關不嚴、雷擊導致設備故障后應急處置不力等因素造成的責任事故。鐵道部原部長劉志軍、原副總工程師兼運輸局原局長張曙光等54名事故責任人員受到嚴肅處理。
【思考并回答】
生活中你能想到的技術試驗有哪些呢？
手機APP應用測試
藥品的臨床試驗
神舟飛船
國產大飛機C919試飛
技術試驗是對技術成功與否的驗證，更是發現問題、研究規律、優化設計的關鍵。對技術應用的實現起到了有力的保障。
科學實驗
科學實驗
技術試驗
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，形成結論
篩選方案和優化方案
甄別真偽、驗證操作是否正確
技術試驗
區別
技術試驗的常見類型——根據應用領域不同
技術試驗
工業試驗
農業試驗
國防試驗
技術試驗的常見類型——根據目的不同
技術試驗
性能試驗
優化試驗
預測試驗
高鐵減震系統抗顛簸試驗
技術試驗的常見類型——根據目的不同
性能試驗
優化試驗
預測試驗
高鐵玻璃抗沖擊力試驗
優化外形，降低阻力
高鐵外殼受風吹、日曬、淋雨等的預測未來結果狀態
技術試驗的常見類型——根據專業或學科不同
技術試驗
物理試驗
化學試驗
生化試驗
技術試驗
材料試驗
結構試驗
元器件試驗
技術試驗的常見類型——根據對象不同
技術試驗的方法
想一想
兒童座椅誤安裝試驗
模擬試驗法
a.通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法
1：如果物體太大，很難按照1:1比例模擬試驗，怎么辦？
2：研究新冠肺炎病毒的衣殼形狀，因病毒太小，很難看見，怎么辦？
c.人們可以用一個放大比例的模型來進行模擬試驗
b.人們可以用一個縮小比例的模型來進行模擬試驗
模擬試驗法
視頻中提到的風洞試驗為汽車制造行業帶來的優勢有哪些
觀看風洞試驗視頻，回答下面問題
降低研發成本，提高效率
模擬試驗法
辨一辨
這是模擬試驗法嗎
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
強化試驗法
高溫高濕試驗室
鹽水搓板路行駛
鹽水噴霧室
強化壞路行駛
汽車相關的強化試驗法
a.提高試驗速度和效率;
b.加大對試驗對象的作用，找出極限承載率，才能知道在設計時預留多少安全系數。
強化試驗有時候也叫破壞性試驗
強化試驗法
公路靜載試驗
箱梁靜載試驗
牛刀小試
機器人正在進行座椅耐用性測試
手機在進行淋雨測試
手機在高達55攝氏度的桑拿房里放置1小時
（ 試驗法）
強化
（ 試驗法）
模擬
（ 試驗法）
強化
虛擬試驗優點
虛擬試驗不僅可以解決以前的問題，還可以針對未來的暫時沒有實現的問題進行試驗，展望未來
借助多媒體，仿真和虛擬現實等技術在計算機上營造可輔助，部分替代甚至全部替代傳統實驗各操作環節的相關軟件，硬件操作環境，實驗者可以像在真實的環境中一樣完成各種實驗項目，取得的實驗效果，數據等于真實環境中所取得的效果。
模擬試驗法和虛擬實驗法的區別
模擬試驗法 VS 虛擬試驗法
【思考】：虛擬試驗法最大的優勢是什么？
成本更低；效率更高；設計靈活；降低風險。
模擬試驗法：以再現的形式模擬現實發生的情況的試驗方法。
虛擬試驗法：利用計算機虛擬現實中的技術設計原形進行的試驗方法。
技術試驗的方法
運用數理統計的方法，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。
優選試驗法
煉鋼溫度調試
通過來回幾個有代表性的溫度試驗得出最佳溫度值。
優選安全帽試驗
通過隨機抽取若干頂安全帽得出整批安全帽的性能。
優選試驗法
袁隆平雜交水稻試驗
在相同的自然環境和管理條件下，通過種植不同品種的水稻進行對比試驗找到水稻的良種試驗。
水稻選種對比試驗
同種水稻有沒有施肥的對比試驗。
水稻施肥對比試驗
技術試驗的方法
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。
移植試驗法
【思考】：移植試驗法有哪些案例？
人工心臟移植
橘子移植
技術試驗的方法
移植試驗法
新冠肺炎疫苗動物試驗
植物嫁接
小結
技術試驗的常用方法
模擬試驗法（再現現實情境）
強化試驗法（擴大和強化）
虛擬試驗法（計算機技術）
優選試驗法（數理統計法）
移植試驗法（試驗對象移植）
……
造模型現實中進行，檢測各種意外
預測極限，避免危險。
節省時間與資金，減少危險。
給出條件，篩選最好。
小量測試，避免大量損失
小練習
雜交水稻的育種成功
航天員失重試驗
三維動畫模擬“天問一號”火星探測器登陸火星
模擬試驗法
強化試驗法
虛擬試驗法
優選試驗法
移植試驗法
藥品小白鼠試驗
安全帽的超載試驗
技術試驗
技術試驗實施流程
制訂試驗方案
抽取樣本
進行試驗
記錄數據
得出結論
分析數據
技術試驗在設計中的作用
在技術設計活動中，通過試驗可以發現問題，優化設計，推動技術設計的發展。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、客觀的數據。
技術試驗報告
技術試驗報告
閱讀教材p54案例
【思考】： 一份完整的試驗報告要包含哪幾部分？
技術試驗報告
　 １．試驗報告：文字應力求簡明扼要。
　 ２．試驗記錄：應該完整和真實。
　 ３．記錄內容：包括實驗的全過程，實驗現象反常時，應做出明顯標記，做詳細記錄。
　 ４．為了數據準確，試驗應重復次。
5．技術試驗完成后要分析和總結試驗結論。
6.試驗者：科學精神，嚴謹的態度
試驗報告撰寫
課堂檢測
【嘉興一中2019年高二月考】“盲人防溢水杯”的設計者在看到他的一個盲人朋友倒水時，用手指插進杯里試探水的高度，他認為這樣既不方便也不衛生，從而發明“盲人防溢水杯”。有關該設計以下說法錯誤的是（ ）
A. 這是設計者善于觀察日常生活而發現的問題
B．該設計解決了特殊人群的接水問題體現了技術的目的性
C．防溢水杯的原理很簡單，技術含量低，不能申請專利
D．盲人防溢水杯的設計體現了設計的創新原則
C
課堂檢測
2.小王打算自己設計一款針對小學生使用的多功能筆筒，以下是小王設計中的一部分工作步驟，請你按設計的一般過程進行合理的排序（ ）
①到商店、工廠等處收集有關筆筒的各種資料
②通過問卷調查對目標用戶進行需求調查，確定研究方向
③進行設計分析，畫出草圖，在多種方案中選定幾種方案，畫出筆筒的技術加工圖
④制作筆筒的模型并進行相關技術試驗
A.①②③④ B. ②①③④
C. ①②④③ D.②①④③
B
課堂檢測
3.倫敦奧運會IT系統在交互前進行了試運行，在試運行時采用了北京奧運會最繁忙三天的數據，并通過模擬設備斷電等突發事件，來檢驗IT系統的整體性能。從設計的角度看，安排試運行這一舉措應該屬于設計過程的（ ）
A.制訂設計方案階段
B.制作模型和原型階段
C.產品的使用和維護階段
D.測試、評估及優化階段
D
課堂檢測
4.在發現與明確問題的基礎上，緊接著制訂設計方案的順序為( )
A.收集信息、方案構思、設計分析、方案呈現、方案篩選
B.收集信息、設計分析、方案構思、方案呈現、方案篩選
C.設計分析、收集信息、方案構思、方案篩選、方案呈現
D.收集信息、方案構思、方案篩選、設計分析、方案呈現
B
總結
1.我們通常將技術活動中為了某種目的所進行的 、 等 性實踐活動稱為技術試驗。
重要性：技術試驗是技術活動中的一項重要內容，在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中，它僅是對技術成功與否的 ，更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵；
意義：技術試驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，對技術應用的實現起到了有力的________作用；通過技術試驗，可以使設計得以改進和完善，將設計的_______和________降到最低。
2.技術試驗分類（了解部分）：
（1）根據應用領域不同分為 、 、 等；
（2）根據應用目的不同分為 、 、 等。
嘗試
檢驗
探索
保障
失誤概率
風險
預測試驗
優化試驗
性能試驗
國防試驗
工業試驗
農業試驗
驗證
總結
3.技術試驗的常用方法
(1) _________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；
(2)__________試驗法：運用數理統計的方法，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；
(3)__________試驗法：a.通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法。
b.還可以通過縮小或放大比例來模擬所設計的現場效果
(4)__________試驗法：利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法。
(5)__________試驗法：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。
強化
優選
模擬
虛擬
移植
課后作業
針對自己設計制作的便攜式小凳/撲克紙牌的相關性能設計一個技術試驗方案，并撰寫試驗報告。
實驗
制作要求：
A、材料：每小組用10張（備用2張） ，不得使用其它任何輔助材料；
B、高度：為撲克牌的寬度（55mm）;
C、結構：制作一個簡易整體，形狀不限。
試驗目的：探究撲克牌結構與其承重力的關系
試驗準備：撲克牌10張（2張備用）、簽字筆、剪刀、雙面膠、重物若干、試驗記錄紙、用合適的物體作為加壓的重物。
1 撲克牌的設計制作與承重試驗　
看！這里更多，哪個最牛呢？
　奧密看來并不復雜
奇跡真的發生了！
本章總結
THINKS

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