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技术试验贯穿于设计的整个过程，是技术设计的重要组成部分，体现了技术的重要思想方法。它的可迁移性大，需要使学生掌握其思想与方法。技术试验的教学中，常常不注意技术试验与技术实验分区分，造成技术试验教学目标不清，把技术实验的教学变成一操作训练为教学目标的教学，强调了动手实践而忽视思想方法教学。 拟解决的关键问题： 1．什么是技术试验及技术试验的过程与方法？ 2．技术试验教学的价值？ 3．技术试验中的技术思想方法分析？ 4．技术试验教学中需要注意的问题？ 各位老师，大家好！我们今天的研修又开始了一个新的专题——《技术试验的教学设计与案例分析》。 技术试验是通用技术中的重要内容，它贯穿于技术设计的始终，大家对于技术试验的教学比较重视的。但由于大部分老师接触技术试验较少，造成在实际教学中对其教学目标体现得不够充分。因此，这在研讨技术试验的教学之前，我们安排了一部分技术试验的知识性内容的研修。 鲍老师：我认为技术试验是人们为寻求技术问题的解决或检验所创造的技术方案的可行性进行的一种实践活动。对已拟定的技术规划、设计、工艺、研制和实施等进行考验与探究。技术试验是技术研究中以科学原理为指导、以应用为目标的探索性的技术实践活动。技术试验是贯穿于从技术原理构思、设计、研制到投产的技术活动全过程的重要方法。科学理论和技术构思必须经过试验才能物化为技术成果；技术成果也必须经过试验才能转化为现实的生产能力。科学地掌握试验方法，是当代工程技术人员的基本素养之一。 刘老师：技术试验具有两个方面的特点：一是试探性与验证性的统一。一般认为，试验的验证性比较突出，因为在多数情况下，试验总是为了验证事物的有关规律、过程或功能特性是否能满足或实现某种特定的需要（人们主观确定的需求）。许多想法写在纸上看似可行，但一付诸试验，问题就来了，就会出现一些毛病，需要逐一判断。这就是验证性。但是，这种验证性试验又具有明显的试探性。这种验证性与试探性的统一，表现在具体试验研究的过程中，每一阶段的验证性试验同时又是下一阶段的试探性研究；而每一阶段的试探性试验同时又是对上一阶段的试验结果的进一步验证。二是纯化性与综合性的统一。技术试验的试探性，决定了在试验中要象实验室研究一样，对试验研究对象进行适当的纯化。然后，在进行纯化研究的基础上，又要逐步把纯化时撇开的多种因素一一综合起来。 人们通过试验，得以不断地完善、改变自己的需求。 姜老师：刘老师向我们介绍了技术试验的特点，下面我们介绍一些常见的技术试验，常见的技术试验有对照试验、性能试验、性能试验、中间试验、模拟试验和虚拟试验，其中 （1）对照试验：是确定两种以上对象在同一性能方面的优劣； （2）性能试验：是定性或定量地了解研究对象； （3）性能试验：是从已知的结果去寻找未知的原因； （4）中间试验：是将实验室的结果向工业生产推广； （5）模拟试验：是以相似理论为基础，用模型模拟原型的试验。 （6）虚拟试验：是利用计算机技术来虚拟现实中的设计原型并进行试验。 在不同的技术开发阶段，根据不同的目的，采用不同的试验。一般来说， （1）在技术开发阶段，为提出和验证技术概念与技术原理，研究方案的可行性，就要进行各种模拟试验和对照试验； （2）在技术开发的设计阶段，为给创造性设计提供依据，和验证设计的正确性，就要进行各种分析性试验，如性能试验、结构试验等； （3）在技术开发的试制阶段、施工阶段，为确保成果向生产阶段转化，要进行各种中间试验和生产性试验。 主持人：在教学中，我们还应当注意区分技术试验与实验。这对于教学中体现技术试验教学目标十分重要。请老师们讲讲对这个问题的看法。 鲍老师：实验和试验是科学与技术领域中两种不同的实践活动，二者既有共性，又有区别。从认识论的一般原则看，试验和实验的共性主要表现在：两者都是尝试性、探索性的实践活动，都是认识的来源和检验认识真理性。 但是科学和技术毕竟是两个不同的领域，一般来说，实验与试验作为分属这两个领域的不同实践活动，其区别也是显然的。 从整个认识过程来看，实验主要表现为由实践上升为理论的科学认识过程，它是为了发现而探索；而试验则主要是由理论转化为实践的技术创造过程，它是为了应用或发明而探索。 从研究对象来看，实验研究的是自然客体；而试验研究的主要是人工－自然客体。 从活动的目的来看，实验是为了探索自然过程和自然规律；而试验则是为了运用自然规律建立人工－自然过程和人工－自然客体。因此，试验与实验之间是有一定区别的。例如，某种药物的过敏试验之所以叫试验，是为了应用这种药物，因为药物性能是已知的，病人的病情也是已知的，需要探讨的只是某个病人的这种病情是否适宜于这种药物，因此需要试一试。我们平时所说的飞行试验、风洞试验、压力试验、材料试验等都是应用性探索。 还有一点需要注意的是，上面所说的实验是在探索新理论中的试验，而不是学生在学习过程中所作的教学实验。后者是体验性的，实验的结果是已知的，是体验某个已知的事实。是按照已知的步骤进行的，是模仿。 试验是为了探索了解一些未知事物的性质，及一些设想的可行性。试验的这一特性来源于设计是主观设想的实现，是创新。还要注意的是，技术教学中也有实验，它也是以体验某种技术理论为目的的。 主持人：上面，我们了解了技术试验的内涵，在技术试验教学中，我们还需要了解试验的方法。下面请各位老师谈谈这个问题。 刘老师：技术试验有：实验室试验（实验室试验是在技术研究阶段为了检验技术原理的科学性和可行性，而对原理性样机所进行的试验。）；中间试验（生产中的许多实际问题，如工艺问题、材料问题、社会经济效益问题等都不可能通过实验室试验来解决。要使实验室中取得的成果变成实用化的商品，中间必须做大量的“转化”工作。中间试验就是为了实现这种转化而进行的一种技术试验。）；生产试验（在一般情况下，一项技术成果通过中间试验就可以直接应用到生产中去。但是，对于那些技术上复杂、生产规模大的全新工艺发展过程，在完成中间试验后，还必须经过以生产为主而又带有试验性质的生产试验，才能最后定型。与前两类试验不同，生产试验的重点是放在工艺研究上，它的目的是要使产品具有良好的工艺性。）等。 根据技术研究的不同阶段和不同目的，需要有不同的试验方法，因而形成了多种不同类型的试验方法，如对比试验法、分析试验法、性能试验法、模拟实验法，以及中间试验法、试验设计等方法。 姜：刘老师的分析，提到了六种技术试验方法，老师们有必要了解一下这些方法。 试验设计法 是为了以尽可能少的试验次数，获取各种必要的数据，并以此推出具有说服力的正确结论，而对将要进行的技术试验，进行精心设计的各种方法。试验设计法按其涉及的因素多少可分为：单因素试验设计法（其中主要有0.618法、分数法和对分法等）；双因素试验设计法（其中主要有降维法、爬山法、陡度法和梯度法等）；三因素以上的多因素试验设计法中主要有正交设计法。 模拟试验法 通过模型间接的研究原型的方法。 分析试验法 分析试验法包括定性分析法、定量分析法、结构分析法或析因分析法等。 性能试验法 为了定性或定量地认识研究对象的种种性能所安排的试验。 对比试验法 为了确定两种或多种研究对象的，优劣异同而安排的试验，亦称对照试验法。一种是相对对比法；一种是绝对对比法。对比试验法要遵守下属规则：第一，事物的性质是多方面的，不可能也不必要进行对比，而是选择有意义的和有代表性的指标进行对比，以减少试验次数；第二，要保证比较的条件基本相同。 中间试验法 在实验室内取得的研究成果推广到现实生产中去的过程中，可能出现各种问题，中间试验法就是为了解决这些问题，它是以接近或相当于生产规模或条件下进行的一种试验方法。 徐老师：技术试验方法与科学实验方法虽有许多相同之处，但在研究对象、目的和方法等方面，还是具有许多区别的。从研究对象来看， 实验：是自然客体研究的方法 试验：是人工－自然客体研究方法。 从活动的目的来看， 实验：探索自然过程和自然规律的方法 试验：建立人工－自然过程和人工－自然客体的方法 从活动的方法来看， 实验是模仿方法，实验是体验性的，实验的结果是已知的，是体验某个已知的事实。是按照已知的步骤进行的，。 试验是创新方法。要探索了解一些未知事物的性质，及一些设想的可行性。试验的这一特性来源于设计是主观设想的实现。 当然，像这样一些实验方法，我们不必向学生介绍，但作为教师需要了解甚至掌握这些试验方法。 主持人：根据前面的介绍，老师们对技术试验的含义和方法有了初步的了解。接下来，请[鲍老师]谈谈技术试验的教学价值。 鲍老师：技术试验在工程技术研究中占有十分重要的地位，它是技术创造的重要手段，是为技术研究和技术开发提供重要科学资料和各种数据的重要环节，也是技术的社会经济效益的保证。对于农业技术研究，试验更成为其研究的主要方法，常贯穿于他的整个研究过程的始终。如引种试验。 要明确技术实验教学的价值，需要挖掘技术实验教学内容中包含的技术思想方法。 例如，技术实验本身不仅是技术的重要的思想方法，任何一个创新设计方案都要进行试验，才能保证方案的可靠性。如我们进行的教改试验同样要进行试验。技术试验的方法与过程也具有较大的可迁移性，同样是创新的重要思想方法。是在探索过程中经常要用到的思想方法。 前面讲到的实验方法：对比试验法、分析试验法、性能试验法、模拟实验法，以及中间试验、试验设计等都是技术的思想方法。在进行技术试验时，还会有大量的技术的思想方法的运用，这些都需要我们在教学中去发掘。 主持人：从鲍老师的发言我们可以看到，技术试验不仅是技术中的重要的不可缺少的教学内容，是技术的重要组成部分，而且包含了丰富的技术思想方法，是重要的教学资源。 因时间关系，我们不可能讲得太细，还需要老师们在以后的教学中去进一步了解技术实验的有关内容。为了研讨技术试验的教学问题，我们还需要先来了解一下技术试验的过程。这是我们进行技术实验教学的基础。下面请各位老师谈谈自己的看法。 刘老师：技术试验的基本程序或一般过程为：1.试验准备：确定试验任务,拟定试验大纲、设计试验方案、准备实验条件；2.试验操作：进行试验操作；3.试验综合分析：分析和处理实验数据、撰写实验报告等。 技术试验的第一阶段 试验准备中包括以下内容： （1）明确试验任务 它是其他准备工作的基础和前提。为此，首先要围绕实验对象进行调查研究，了解技术对象的制造和使用现场情况、结构特点、工作原理、使用特点、类似产品的状况等；然后，对调查材料进行理论分析，得出试验目的、项目、实验对象的特点，以及实验条件等，由此确立试验的总目标。 （2）拟定试验大纲 试验大纲是指导试验工作的依据，是试验实施技术路线的具体化，也是对试验工作的科学论证。试验大纲包括以下内容： ①试验的目的和任务； ②试验内容； ③试验设计； ④试验步骤； ⑤试验设施和仪器的选配； ⑥数据的处理方法； ⑦试验精确度分析。 （3）设计试验方案 试验方案的设计是否合理，对试验的成败关系极大。 （4）准备试验条件 包括试验器材准备、试验场地准备和试验对象准备等。 案例：技术试验的第一阶段 试验准备中包括以下内容：（1）明确试验任务（2）拟定试验大纲（3）设计试验方案（4）准备试验条件。上述工作根据具体的教学目标有的是学生设计的，也有的是教师事先准备的。但是要避免没有设计的技术试验，因为这种技术试验往往达不到技术试验的目的。 徐老师：我来介绍一下技术试验过程的第二阶段：试验的操作方法。实验室试验有时需要对多种方案进行试验，以择其优；有的需要今天反复多次试验，以求其精。中间试验过程是把技术研究成果具体化、物质化的过程。技术试验是技术特性得以显示，从而对技术研究成果的物化实施检验，所以技术特性的显示是中间试验过程的中心。
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