第二章 第三節(jié) 技術(shù)試驗及其方法
下面我們來看一看宇航員的一段訓(xùn)練視頻“航天員失重訓(xùn)練”。
[提問]
航天員為什么要進(jìn)行這樣的訓(xùn)練啊？
[學(xué)生思考討論]
[教師評析]
因為在太空中是沒有空氣沒有重力的，宇航員在太空時都是處于失重狀態(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、體驗和熟悉失重環(huán)境，在失重的時間里可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運(yùn)動，訓(xùn)練太空的出艙活動。
而這種通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法稱為：
（2）模擬試驗法
通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法。 如汽車的碰撞試驗就可以選用模擬試驗法進(jìn)行試驗，在專用的場所模擬現(xiàn)實中的撞車事故，以考察汽車的性能。采用這種方法進(jìn)行試驗，可以減小風(fēng)險，提高效率。模擬試驗法還可以通過縮小(放大)比例來模擬所設(shè)計的現(xiàn)場效果。
[案例分析]
汽車碰撞試驗、汽車安全氣囊、大壩水利試驗、飛行器的風(fēng)洞試驗、船舶的船體試驗；
[提問]
在汽車碰撞試驗中為什么要用模擬人試驗?zāi)兀?/p>
[學(xué)生思考討論]
用模擬人試驗可以檢測在事故發(fā)生時對撞擊人體造成的傷害，從而總結(jié)經(jīng)驗，改善汽車的安全性能設(shè)計，降低事故風(fēng)險。
同學(xué)們前面我們看了航天員失重訓(xùn)練的視頻，現(xiàn)在我們再來看看鳳凰號火星探測器模擬登陸動畫。
[提問]
這段視頻是真實發(fā)生的嗎？
[學(xué)生思考討論]
[教師評析]
對，我們暫時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算機(jī)技術(shù)來虛擬實現(xiàn)，這就是我們要學(xué)習(xí)的第三個試驗方法。
（3）虛擬試驗法：
利用計算機(jī)技術(shù)來虛擬現(xiàn)實中的技術(shù)設(shè)計原型并進(jìn)行試驗的方法稱為虛擬試驗法。
除了剛才我們看到的鳳凰號火星探測器模擬登陸動畫外，還有虛擬人等采用了虛擬試驗法。視頻：神州七號發(fā)射及太空行走3d虛擬場景
[提問]
采用虛擬試驗方法比傳統(tǒng)的方法有什么好處？
[教師評析]
幫助學(xué)生一起總結(jié)出，采用虛擬試驗技術(shù)，很多試驗可以在計算機(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。
[提問]
同學(xué)們我想大家應(yīng)該都知道，要成為一個宇航員不容易，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。請問為什么他們要進(jìn)行這么多高強(qiáng)度的訓(xùn)練啊？
[學(xué)生思考討論]
[教師評析]
宇航員進(jìn)行這么多高強(qiáng)度的訓(xùn)練，是為了讓他們在執(zhí)行太空任務(wù)時能更好適應(yīng)太空的環(huán)境，并能很好的處理各種突發(fā)事件。而在技術(shù)試驗中通過擴(kuò)大和強(qiáng)化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法稱為
（4）強(qiáng)化試驗法
通過擴(kuò)大和強(qiáng)化試驗對象的作用,以提高試驗效率的方法。汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗、高溫高濕試驗、鹽水搓板路試驗、強(qiáng)化壞路行駛試驗…