技術(shù)試驗(yàn)及其方法 2
[學(xué)生思考討論]
[教師評(píng)析] 因?yàn)樵谔罩惺菦](méi)有空氣沒(méi)有重力的，宇航員在太空時(shí)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)，所以要地球上對(duì)宇航員進(jìn)行失重訓(xùn)練，而這種訓(xùn)練是模擬的太空環(huán)境來(lái)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(yàn)和熟悉失重環(huán)境，在失重的時(shí)間里可以做各種試驗(yàn)，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運(yùn)動(dòng)，訓(xùn)練太空的出艙活動(dòng)。
而這種通過(guò)再現(xiàn)的形式來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生情況的方法稱為2、模擬試驗(yàn)法。
如汽車的碰撞試驗(yàn)就可以選用模擬試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)，在專用的場(chǎng)所模擬現(xiàn)實(shí)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(yàn)，可以減小風(fēng)險(xiǎn)，提高效率。模擬試驗(yàn)法還可以通過(guò)縮小(放大)比例來(lái)模擬所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)效果。
[案例分析] 汽車碰撞試驗(yàn)
[提問(wèn)] 在汽車碰撞試驗(yàn)中為什么要用模擬人試驗(yàn)?zāi)兀?br> [學(xué)生思考討論] 用模擬人試驗(yàn)可以檢測(cè)在事故發(fā)生時(shí)對(duì)撞擊人體造成的傷害，從而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改善汽車的安全性能設(shè)計(jì)，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。
模擬試驗(yàn)法還可以通過(guò)縮小(放大)比例來(lái)模擬所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)效果。 鳥(niǎo)巢模型分析，鳥(niǎo)巢它設(shè)計(jì)過(guò)并不是說(shuō)立刻可以建好的，為了很好的把鳥(niǎo)巢建好，是做了很多的模型來(lái)反復(fù)認(rèn)證的。
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?cè)賮?lái)看看鳳凰號(hào)火星探測(cè)器模擬登陸動(dòng)畫(huà)。
[提問(wèn)] 這段視頻是真實(shí)發(fā)生的嗎？
[學(xué)生思考討論]
[教師評(píng)析] 對(duì)，我們暫時(shí)還無(wú)法直接把火星探測(cè)器登陸的視頻拍下來(lái)，可是我們可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)虛擬實(shí)現(xiàn)，這就是我們要學(xué)習(xí)的第三個(gè)試驗(yàn)方法。
3、虛擬試驗(yàn)法：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行試驗(yàn)的方法稱為虛擬試驗(yàn)法。除了剛才我們看到的鳳凰號(hào)火星探測(cè)器模擬登陸動(dòng)畫(huà)外，還有虛擬人等采用了虛擬試驗(yàn)法。
虛擬人――研究者利用來(lái)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(jì)算機(jī)模擬構(gòu)造出虛擬人，可以開(kāi)展無(wú)法在自然人身上進(jìn)行的一系列診斷與治療研究。
[提問(wèn)] 同學(xué)們我想大家應(yīng)該都知道，要成為一個(gè)宇航員不容易，要經(jīng)過(guò)層層的選拔，選拔成為宇航員后還要經(jīng)過(guò)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(guó)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(guó)的宇航員也在進(jìn)行高強(qiáng)度的訓(xùn)練。請(qǐng)問(wèn)為什么他們要進(jìn)行這么多高強(qiáng)度的訓(xùn)練�。�
[學(xué)生思考討論]
[教師評(píng)析] 宇航員進(jìn)行這么多高強(qiáng)度的訓(xùn)練，是為了讓他們?cè)趫?zhí)行太空任務(wù)時(shí)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(yàn)中通過(guò)擴(kuò)大和強(qiáng)化試驗(yàn)對(duì)象的作用，以提高試驗(yàn)效率的方法稱為4、強(qiáng)化試驗(yàn)法。
[提問(wèn)] 在前面我們講到了宇航員要進(jìn)行“失重訓(xùn)練”。同學(xué)們失重訓(xùn)練的這個(gè)環(huán)境在我們地球上本來(lái)是有沒(méi)有的？
[教師評(píng)析] 這種失重的環(huán)境實(shí)際上是我們模擬的太空環(huán)境，是不是也可以說(shuō)是把太空的環(huán)境移植到了地球？而這種移植也是一種技術(shù)試驗(yàn)方法。