试验设计论文大全11篇
时间：2023-03-23 15:13:43
试验设计论文篇（1）
1GIS概述
GIS的定义为：全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gasinsulatedsubstation。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中，因此与传统敞开式配电装置相比，GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。经过30多年的研制开发，GIS技术发展很快并迅速被应用于全世界范围内的电力系统。目前，随着全球电力系统自身的发展以及对系统运行可靠性要求的日益提高，GIS技术必将持续发展，并将成为本世纪高压电器的发展主流。
2GIS的安装
为了保证GIS安装的顺利进行，在施工设计阶段，设计人员需要认真考虑以下两个方面的问题，否则会给GIS的安装带来许多困难。
首先是GIS的起吊方式。目前户内GIS的安装及起吊的荷载条件大多采用电动单梁桥式起重机。起重机起吊速度有两档，低速档主要用于设备就位时的调整。两档协调应用。如公伯峡330kVGIS工程、棉花滩220kVGIS工程及一些电压等级更高的电站均采用这种起吊方式，实践证明是行之有效的。
其次是GIS设备基础的预埋方式。通常GIS的载荷条件、留孔及预埋要求均由制造商提供，但基础的预埋方式是由设计方根据制造商提供的基本资料来确定的。目前较常用的基础预埋件有槽钢和螺栓两类。其中预埋螺栓的施工较简单，但调节性差，若螺栓遇到楼板钢筋，则需要调整螺栓位置，并在需要与之连接固定的设备支架上重新开孔，然后对开孔进行防锈处理。而预埋槽钢则不存在上述问题，因此应用较多。
上述两方面应在设计中注意。在GIS安装期间，往往需要设计方代表在现场，此时设计人员应该了解GIS安装过程中的三大要素：即清洁度、密封性和真空度。因为GIS的结构特点决定了安装过程本身就是控制GIS运行后质量的最后一个关键阶段。
大量的安装实践证明，保证清洁度是GIS总装和现场安装中最首要的任务。国内GIS安装现场的场地情况通常较差，为了防止起灰尘，安装前第一次清洁时应在场地洒水并用水揩净，在空气静止48h后才开始安装。作为电极的铝管在加工过程中难免会存在着表面毛刺和铝屑，这些微粒都是耐压实验中放电的来源，因此要特别注意保证铝导体的清洁。这就要求一方面强化对导体加工过程的清洁检查，防止出现死区；另一方面在总装前制造商应增加导体振动清洁的新手段，尽量把空心体内部死角的残留物清理出来，或者对安装前的导体做类似局部放电试验以检查出残留的铝屑和金属丝。某些国产GIS产品由于管理不严，出厂时GIS内还残留有杂物，加之许多安装现场管理不严，灰尘漫天，更增加了确保清洁度的难度，所以必须严格要求，精心施工。万家寨GIS就是因为GIS内杂物引起试验时三次放电，不得不又拆开进行局部清理，既增加了工作量，又影响了工期，这个教训值得引以为戒。
密封性是GIS绝缘的关键，SF6气体泄露会造成GIS致命的故障。因此密封性检查应贯穿于整个制造和安装的始终。密封效果主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装调整情况。
除上述两个关键因素外，真空度的要求是总装和安装过程中的第三个控制因素，是控制SF6含水量的重要保证措施，它不仅能减少SF6气体本身的水分，也可减少罐内其它物体(绝缘体、密封体)内所含的水分，一般要求在充入SF6气体之前真空度要达到133Pa，再继续抽真空30min。水分对GIS运行的影响关键在于：如果没有将SF6气体控制在0℃以下，则在温度变化时绝缘体表面会形成凝露，所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HF等低氟化物，从而导致沿面的绝缘材料和金属表面劣化。如果将SF6露点的允许值控制在较低值，则在温度变化时绝缘体表面凝结的不是水珠而是冰晶，它对绝缘性能几乎没有影响。因此，在IEC及国际上均有规定：充入GIS的新气体在额定密度下其露点不应超过－5℃。
3GIS的试验
GIS的试验包括型式试验、出厂试验及现场试验。其中型式试验是检验产品的正确性，验证GIS装置的各项性能；出厂试验是在每一间隔上进行的，以检验加工过程中是否存在缺陷；现场试验是检查GIS配电装置在包装、运输、储存和安装过程中是否出现异常现象行之有效的监测方法，是GIS在投运之前必须进行的，也是前两种试验无法替代的。
大量的现场试验结果表明：(1)现场绝缘试验中往往会发生零件松动、脱落、导电表面刮伤；(2)强烈的振动造成绝缘子开裂；(3)安装错位引起电极表面缺陷；(4)安装过程中造成导电微粒进入；(5)由于疏忽将工具遗忘在装置内；(6)原来潜伏在装置内的导电微粒在工厂试验时未能检测出来，后来在运输和安装过程中被振荡出来或漂浮在装置内等。这些因素都会导致绝缘故障。这些绝缘缺陷一般分为两大类：一是由自由微粒和灰尘诱发的绝缘事故，称为活动绝缘缺陷(A类)；二是由于安装运输中的意外造成的固定绝缘缺陷(B类)。
根据有关资料统计，SF6设备的绝缘事故有2/3都发生在未进行现场耐压试验的设备上。加拿大安大略水电局的运行经验表明，GIS的事故不仅多发生在未做现场绝缘试验的设备上，而且多发生在安装后投入运行的最初4个月内，这类事故约占总事故的67%。第一年事故率为0.53次/年·间隔，之后为0.06次/年·间隔。北美地区的调查报告认为，GIS运行后头一年事故率为4次/所·年，一年以后为0.1次/所·年。因此，GIS经工厂装配、运输和现场安装之后，在投运前进行绝缘试验是十分必要的。
4GIS的外壳接地问题
GIS的外壳接地方式有两种，一种是一点接地方式，另一种是多点接地方式。一点接地方式是在GIS外壳的每个分段中一端绝缘，另一端用一点接地的方式。在结构上，串联的壳体之间一般是在法兰盘处绝缘，对地之间是在壳体支座处缘绝缘。这种接地方式的优点是：因为长时间没有外壳电流通过，故即使电流额定值大，外壳的温升也较低，损耗也较小；因为没有电流流入基础部位，故土建钢筋中没有温升。当然它的缺点也很突出，即事故时不接地端外壳感应电压较高，外界的磁场也较强，当导体中流过的电流较大时，往往会使外壳钢筋发热，由于只有一根接地线，因此可靠性较差。目前国内GIS设计一般不采用这种外壳接地方式。
多点接地方式是在GIS的某个分段内，用导体连接外壳和大地，并且采用两点以上的多点接地。一般在结构上，串联的法兰盘之间不设绝缘，设备的支座不绝缘，并用固定螺栓导通，接地线也装于壳体。多点接地的优点很多：外部磁漏少，感应过电压低；由于GIS外壳有两点以上的接地点，因而可大大提高其可靠性及安全性；不需要使用绝缘法兰等绝缘层，施工方便；外壳和导体电流几乎抵消，因此外部磁场较小，使钢构发热和流过控制电缆外皮的感应电流都很小。由于外壳中有感应电流流过，因此外壳中的温升和损耗比一点接地方式大。但电站GIS工程中外壳损耗本身不大，因此在工程中可以忽略补给。例如：广州抽水蓄能电站GIS外壳的功率损耗为2.43～3.79W/(m·ph)，可以略去不计。
5GIS设计中有待完善的工作
根据近年来GIS工程的设计经验，笔者认为在设计标准化中尚有一些空白点亟待解决。因为设计标准是整个设计过程的依据，设备接口标准是制造商的制造依据。
首先是伸缩节的设置问题，尤其是在选用进口GIS设备时对伸缩节的技术要求。伸缩节主要是用来吸收GIS母线热胀冷缩、基础伸缩缝的位移、设备间的安装调整以及地震和操作引起的位移量，因此主要配置在母线与各设备、变压器进线、线路出线的连接等位置。而在水电站的厂房中，厂坝间的伸缩缝很多，每条伸缩缝的伸缩量无法准确测出，因此在GIS的招标设计中应对伸缩节提出较高的要求。
如果采用进口GIS设备，国外厂家对伸缩节的看法不一，某些厂家认为完全可以满足设计要求的水平位移和垂直位移，而有的厂家认为土建伸缩缝与伸缩节关系不大。
我国国标规定“制造厂应根据使用的目的、允许的位移量等来选定伸缩节的结构”，“在GIS分开的基础间允许的相应位移(不均匀下沉)应由制造厂和用户商定”。为了确保在与外商的技术谈判中有据可依，更为了确保GIS设备运行的安全可靠性，在我国的标准中应增加伸缩节方面的量化计算和要求。
其次是GIS接地线的材料和尺寸。这往往是与GIS外商谈判中讨论较多的问题。国外制造商都主张GIS室采用铜接地网和铜接地引线，因为铜的导电性和耐腐蚀性优于钢，但由于铜本身成本以及焊接成本都很高，因此我国电站大多采用钢接地网和钢接地线。目前国内超高压GIS均采用铜接地引线。铜引线与钢接地网之间的连接需采用特殊方式，以防止钢与铜直接接触发生化学腐蚀现象。
另外，国外厂家根据GIS的热稳定电流来计算接地线截面，并有具体的计算公式和曲线，计算的参数包括接地的短路电流、故障的持续时间、接地线相应的允许温升值，其中接地线熔断相应的允许温升值起决定作用，有些厂家采用的允许温升值为100℃，这样选出的接地线截面就小一些，而有些厂家采用的允许温升值为200℃，这样选出的接地线截面就大一些。我国的规范要求采用流经接地线的短路电流、导体的热稳定系数、故障持续时间进行接地导体的截面计算，因此，常常会出现接地截面不符合制造商要求的情况。对此我国规范中应就接地线的规格和尺寸作出相关规定。
上述问题是在GIS设计过程中不可避免的，也是亟待完善的，只有尽快制定出相应的标准，才可以保证设计质量和产品质量，并尽可能减少设计中的不完善环节及运行中的隐患。在标准制定之前，希望广大设计人员能了解这些问题，在设计过程中予以充分考虑，并借鉴其它电站的解决措施，尽可能保证设计质量。
参考文献
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［2］冯宗蕴．我国GIS的使用情况及发展动态［R］．西安：电力工业部西北电力设计院，1994．
试验设计论文篇（2）
AbstractIn the paper，the necessity，problem，content optimization and practice of food science experimental methodology were summarized to provide a reference for further teaching reform.
Key wordsfood science experimental methodology;curriculum teaching;education practice
试验方法学(试验设计与数据处理)是自然科学研究方法论领域中一个分支，是以概率论、数理统计、专业技术知识和实践经验为基础，对试验进行科学、经济安排，并对试验结果计算分析，最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找出优化方案的一种科学方法。试验方法学也是一门理论和实践结合紧密、实用性很强的课程，它为以后从事科学研究、工程试验、工程设计工作的学生提供基本的训练，培养学生正确确定科研、工程试验方案和进行数据处理的能力[1]。
食品学科是涵盖农副产品贮藏加工、生物科学、农业工程和轻工业等学科的综合性、交叉型学科，具有原料广泛性、加工工艺的多样性和加工质量控制的重要性等特点。这些特点决定了进行食品学科试验和生产实践中，对试验的合理设计和科学安排的注重，注意试验过程的正确运转，保证试验结果的可靠性和准确性，并进行科学正确的统计分析，以便于正确揭示事物的本质，得出科学的结论[2]。20世纪80年代以来，世界食品工业飞速发展，食品科学研究朝着自动化生产、计算机应用、系统工程、生物酶技术、基因工程等高新技术发展，逐步脱离了传统的加工方法，体现了科学化、集约化生产的特色，也对食品科学研究的试验设计和统计方法提出更高的要求。食品的试验研究已经由简单的假设测验、方差分析发展到多元分析、优化设计等高级试验设计分析方法，愈加显出试验方法学在食品科学研究中的重要性。
1课程开设的必要性
试验设计方法是一项工程技术人员必须掌握的技术方法。它要求科学地安排试验方案，以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果。试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，主要有:提高产量;减少质量的波动，提高产品质量水准;大大缩短新产品试验周期;降低成本;试验设计延长产品寿命。该课程的开设为大学生将来从事科学研究或新产品研发等实际工作奠定了理论和实践基础。
2存在的问题
该课程因为涉及统计学知识，需要具备深厚的概率论基础知识，而概率论较为抽象，学生普遍掌握程度不高;同时统计学涉及大量的计算，通常需要用计算机软件来完成，故必须具备一定的计算机软硬件知识及实际操作能力，所以对于大多数学生来说，对该课程的理解和掌握并不容易。
2.1教学安排问题
不同院校试验方法学课的课程性质不同，有些是必修课，有些是限选课，有些是公共选修课，让感兴趣的同学自由选择。由于选修课可以自主选择，也可以放弃学分，因此学生对选修课的态度普遍不如对必修课认真，这就造成教学效果相对较难提高。课时数不同，分别为20、30、40、50学时等。另外，开设课程时间也有不同，分别在大二、大三和大四时开设，致使学生对该课程在知识储备、使用迫切性以及将来需求等方面的掌握和了解较少。
2.2实际需求与课程脱节问题
由于没有对该课程进行科学研究，不知道试验方法学可以解决什么问题。而该课程所具有的内容多、公式多、计算多、图表多等，决定了课程本身的繁杂性，这样造成课程对学生的吸引力降低，教师虽然付出大量的心血进行课前准备和课堂教学，但在学生眼里枯燥乏味、难以理解，导致教师厌教、学生厌学。
2.3内容问题
传统的试验方法学教学内容侧重于数学原理的论述，实际应用例子太少，可操作性差。而该课程实际是应用科学，教学内容的编排应围绕实际技能的培养进行。由于学生已进行过《高等数学》《概率论与数理统计》等课程的学习，具备一定的数学基础。因此，为了节省教学时间，对公式和定理的分析、推导一带而过，不着重强调;降低理论深度，着眼于理论知识的实际应用，深入浅出，以点带面，使学生领悟教学内容。
3课程教学的内容优化
3.1引入试验设计发展史
为了使学生明确学习目的，有必要在课堂教学中引入试验设计发展史。例如:1949 年，日本电讯研究所研制的“线形弹簧继电器”，运用正交设计技术，对数十个特性值、2 000 多个变量进行研究，制造出比竞争对手美国西方电器公司先进、价廉的产品，给该所带来几十亿美元的效益[3]。1978 年原七机部在进行某项产品的试验设计时，须考虑5 因素31 水平，且要求试验次数不能超过50 次。5因素31水平可能的试验次数多达2 800 多万次，为研究其数学模型曾试用国外的方法，长时间得不到理想的结果，而运用“正交设计”方法，5 因素31水平的试验次数为312=961。为解决该难题，我国著名的数理统计专家方开泰与数论专家王元合作，将数论理论成功地应用于试验设计问题中，创立了一种全新的试验设计方法，即“均匀设计试验法”，运用该方法于上述试验，仅做31次，其效果便接近于2 800多万次的试验，成功解决了该难题。在讲这段历史时，学生感兴趣，不仅认识到进行该课程学习的重要性，变“要我学”为“我要学”，而且激发出强烈的爱国主义热情和努力学习的决心。
3.2重视教学内容的实用性
在试验设计基础、方差分析、回归分析、正交试验设计、均匀设计、回归正交设计、回归旋转正交试验设计等教学内容中，对基础理论不作重点阐述，强调理论在实际应用中的结果理解与现象解释的作用，重点讲解遇到什么样的研究课题需用哪种设计方法进行设计，采用什么软件对所得到的数据结果进行处理。例如:采用物理和化学结合的办法来提取酵母细胞中的海藻糖[4]，先用微波处理，后用溶剂来提取。考察的因素是微波时间(min)、提取体积(mL)、提取时间(min)、提取温度(℃)(X1、X2、X3、X4)。针对这4个影响因素，每个因素安排6个水平，4 因素的取值范围分别为微波时间2.0～5.0 min;提取体积10～50 mL;提取时间10～60 min;提取温度0~100 ℃。如果采用全面试验则需64=1 296次试验，如果是正交法必须做62=36次试验，而均匀试验法6次就可以解决，所以选择均匀试验设计。对于试验结果如何处理，均匀设计法由于没有正交法整齐可比的特点，所以不能采用方差分析方法去处理，而采用回归分析的方法。
3.3加强对实用软件使用的教学
目前，具体可用于试验方法学中进行数据处理的广泛流行的软件有Mathematics[5]、SAS[6]、Minitab 、Matlab、SPSS、DPS、Origin、Design expert等。每个软件有其自己的特点，例如SPSS主要用于统计量计算，Matlab主要用于数值分析，Mathematics主要用于函数分析与计算，Origin主要用于绘图等等。另外，还有专门用于正交试验设计的正交设计助手软件，用于均匀设计的均匀分析软件，用于曲线拟合的Curve expert等专门软件。因此，该课程教学的关键是要使学生在不同方案设计中采用不同的软件处理试验结果，以提高试验的准确性和可靠性。
4课程教学的实践与设想
课程教学方法改革的总原则是:把培养创新精神和实践能力作为教学的重点;遵循现代教育以人为本的观念，给学生发展以最大的空间;在教学中应因材施教，采用多种方法，切实发挥学生的自主性和教师的促进作用。同时，通过该课程的学习，使学生能自己设计试验方案，自己动手进行数据处理。
4.1积极解决学生的思想问题
要让学生学好课程，必须确保其对课程的正确认识。笔者教学实践发现，只有通过鲜明的个案引导、启发才能使学生觉得试验方法学的学习可以解决许多难点问题，提高知识层次结构，挖掘隐含在试验数据内部的深层次要素，以保证学生有积极学习该课程的意识。
4.2在教学过程中，采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究，小组讨论，动手实践
引导学生进行食品学科的试验及数据处理，课后撰写技术报告，通过学生动手实践让其亲自体验试验设计整个过程:①了解试验目的，实验目的是试验设计首先要考虑的问题，对其应当深入了解，认真分析，提出试验目的及预期效果，避免盲目性。②确定因素和水平，试验设计之前必须了解可能对试验结果产生影响的因素，并根据实验要求选出适当因素加以研究。③确定指标，在选择试验指标时，必须考虑指标对所研究问题能提供的信息，及其测定方法。④确定试验计划，实验计划的确定在整个实验设计中至关重要。采用何种设计方案须考虑试验误差、方便程度、人力、物力、财力等多个方面。⑤实施试验设计。⑥数据分析。
4.3改革考试和考核方法
考试是促进学生学习、检验学习成效的一种重要手段。学生最简单的目的就是拿学分，增加获得奖学金和就业机会。为了克服平时不认真、一到考试就死记硬背突击过关的弊端，激发学生自主学习的能动性，增强学生主动思维的积极性，在考试、考核中可将讨论、课程的论文成绩与平时成绩相结合，综合评定。如平时表现 10%，课外作业 10%，课堂讨论 20%，课程论文 60%。将考试的重点侧重于提交课程论文上。课程论文是培养创新意识和提高研究能力的有效途径，许多学生习惯老师问学生答的考试模式，依赖老师划范围、定重点地被动学习方法。采用课程小论文的考试形式会给学生提供一个展现创造能力的机会，促使他们在学习过程中深层次地理解知识和方法，主动搜寻资料，阅读参考书，解决科研中的方案设计与数据处理问题。
5结语
试验方法学课的角色，其实无论是必修课还是选修课并不重要，重要的是应当教给学生真正有用的知识和技能，帮助其在今后科研和管理工作中解决实际问题，借助各种应用软件，根据具体问题进行方案设计及试验结果的数据处理，揭示隐含在试验现象中的科学问题，完成科学研究和论文写作。
6参考文献
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[2] 王钦德.食品试验设计与统计分析[M].北京:中国农业大学出版社，2003.
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[4] 章银良，刘庭淼，张鑫，等.微波破碎酵母细胞提取海藻糖的研究[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版，2001(4):51-53.
试验设计论文篇（3）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）40-0040-02
一、引言
试验是考察某事的结果或者某物的性能而从事的活动，合理科学地制定试验计划，编制试验方案，在试验过程中控制试验干扰，并对试验结果进行科学有效地处理，关乎着从事试验活动的工作者能否获得切实有效的试验信息。《试验设计》课程主要是讲授如何降低因为干扰因素带来的试验误差，如何用尽可能少的试验量获得全面可靠的试验信息，课程所讲授的试验设计方法是一个全过程、多目标的现代优化方法，在技术领域如系统设计、药品工艺改进、技术改造、质量管理和非技术领域如市场动态分析、产品试销、民意测验、用户使用跟踪中都有极广泛的应用。该课程是一门理论和实践结合比较紧密、实用性很强的工具课程，基于试验设计方法的实用性，本课程应该设有针对实际生产科研的实践环节。通过课程的实践性教学改革，重视实验课环节，能够从根本上加深学生对理论知识的理解和应用，加强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的科研能力和创新兴趣。
二、《试验设计》实验课存在问题
《试验设计》相关课程在国内很多高校均已展开，过去教师在教学过程中往往以知识教育为主，教学重理论轻实践，重知识轻能力;学生在学习过程中往往由于缺乏实践体验的机会或者与个人关联性不大，而在学习过程中多以结课获取学分为目的，缺乏学习的主动性和积极性。课程“教”和“学”环节与实际脱离状况的存在，实践环节和实践环节创新举措不足，直接导致学生在毕业以后，虽然经过了本课程的学习，但依旧缺乏作为一名工程技术人员或者科研人员所应具备的综合运用知识能力，有违设置本课程的目的，因此国内各高校对《试验设计》相关课程的实践环节进行了大量的探索与尝试，取得了显著的效果。但目前为止，单独开设《试验设计》相关课程实验课的学校相对较少，一是由于《试验设计》课程总学时数不够，导致无法占用更多的学时安排实验课程;另一个原因是传统实验课都是在一定的实验场所，由固定人员采用一定的仪器设备才能完成，而《试验设计》课程实验不同于化学或物理实验可以单次实验，一般是多个试验点进行的试验，有试验周期或者试验次数要求，没有太多实验资源让学生做实验。因此，如何合理地设置与安排实验课，对于《试验设计》课程的完整体系构建，培养好学生的实践能力和让学生真正掌握试验设计方法至关重要。
三、《试验设计》实验课改革
《试验设计》实验课的改革主要是从课程的实用性和适用性特点出发，通过课程的设计、教学模式的探索、教学体系的构建等手段实现培养学生学习能动性和实践能力的目标。
（一）改革课程规划设置
增加《试验设计》课程实验教学环节学时，由于《试验设计》课程总学时为24学时，总学时数不变的情况下，为避免过多占用理论教学学时，积极申报吉林大学开放性创新实验项目，将《试验设计》的实验课作为开放性创新实验项目。该环节作为实验课的课外学时环节，将该环节的考核成绩纳入《试验设计》课程的考核体系;而课内学时主要是依据教学大纲设置，设置为2学时。课内实验和课外实验环节的设置，可以确保足够的学时数进行实验教学。在学时有保障的基础上，将实验教学课程设置为三个模块，分别为：①DPS软件讲授与操作模块;②试验设计案例查找及分析模块;③试验设计案例探讨模块。第一模块以DPS软件为载体，在介绍DPS数据处理系统的基本功能、基本操作的同时，通过软件认知操作，进一步强化试验设计原理、设计方法和试验结果分析方法等相关理论课知识;第二模块是利用网络资源和建立的实验课数据库，让学生查找与农业机械化专业相关的案例，进行案例整理与计算分析;第三模块是让学生按照试验设计程式化的步骤进行案例分析，并进行试验方案及结果展示。
（二）实验教学模式与方法
实验课教学过程中以学生实践为主，教师进行辅助指导，构建一种以学生为主体的开放性实验教学方式。结合《试验设计》课程实用性强、应用范围广、实物实验受条件限制实施不易等特点，指导学生进行网络自主化学习与非实物试验设计相结合，学生个体自主实验与小组协作训练相结合。网络自主化学习主要是让学生通过文献资料搜集，寻找试验设计应用的案例，在此基础上进行试验方案编制与结果处理，完成非实物实验要求。在个体自主实验环节，学生可自主选题，主要是让学生在非实物实验过程中加深对试验设计方法的掌握;小组协作训练环节选题必须为与农业机械领域相关的试验设计应用案例，要求学生分组实验，进行案例分析，并以报告形式陈述展示，激活和唤醒学生的主体意识，提高学生的自我组织能力和表达能力，更重要的是，可以通过试验设计技术与农业机械专业相结合的实际实践案例分析，培养学生的专业意识和试验优化意识。
（三）构建与完善试验教学体系
结合实验教学目标与要求，《试验设计》实验课设计为认知性实验与专业综合性实验两个层次，以此逐步建立并完善实验教学体系，如图1所示。在实验教学体系构建与完善过程中，编写实验手册，建设实验课案例库，实验课案例库按照与农业机械专业的相关性分为一般性实验案例库与专业案例库。在实验教学软硬件环境建设方面，改善现有的机房上机条件，包括网络资源获取环境，购置共享版数据处理分析软件，为学生进行非实物试验提供软件和硬件。
四、结束语
《试验设计》课程的实验课改革要想取得实效，必须重视试验实践环节，以学生为主体，通过试验实践环节，让学生体会试验设计方法的普遍性和实用性，充分调动学生上课的热情和积极性，通过实践夯实学生的理论知识，培养学生的实践意识与实践能力，锻造学生的实践精神。
参考文献：
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[3]田为军，丛茜，任露泉.广义试验设计方法在试验设计课程教学中的实践[J].教学研究，2013，36（3）：68-71.
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[8]王骥月，丛茜，田为军.《试验优化设计》教学改革――实验课[J].教育教学论坛，2013，（30）：246-247.
试验设计论文篇（4）
在各种医学期刊中，半数以上是疗效观察方面的论著。现择其较普遍存在的统计学问题，结合实验设计基本原则加以讨论。
（一）对照与均衡性测定
国内医学期刊有关临床疗效观察的文章甚多，不少杂志刊登了一些事先未设计对照的文章，其结论难以令人信服。如《用柴葛解肌汤治疗上呼吸感染》一文，报道治愈好转率为97.7％，因无对照，无法断定其效果如何，因此，治愈好转率中含有假像。
对照的方法虽有多种，但对照的基本原则是与实验组齐同可比，最好作均衡性测定。
（二）安慰剂与盲法试验
安慰剂与盲法试验是医研（主要是比较性研究）中常用的科研方法，结果准确、误差性小。安慰剂在形、量、色、味等要与实验药物一样，不能给受试者和执行者任何暗示。这种试验就是双盲法试验。但近年来，尚有人用改良的双盲法，此法分两期：第一期（公开期）试验有效者留，无效者弃。有效者进入第二期（双盲试验），以确定疗效是否系安慰剂的作用。在预防效果观察时可采用该法，临床上应用诸多困难，应视具体情况而定。
（三）样本含量与重复原则
没有足够样本的研究结果，是经不起重复试验的，有的论文凭少数病例观实的结果下结论，是不慎重的。如《重症肺炎并发DIC29例》一文，作者观察脑型患者3例，其中死亡一例，就得出“一般脑型病死率高达57％，本组脑型病死率较低，看来及早用肝素阻断DIC过程，对降低脑型病死率可能具有重要意义”的结论。因无对照，结论不可靠。
（四）随机分组与实验设计类型
随机化分组即每个实验对象有同等机会被抽样（分配）到各组去，而不受任何系统因素的影响。常用的实验设计类型有完全随机设计、自身对照设计、交义设计、配偶设计、随机区组设计、拉丁方设计、正文（析因）设计、序贯设计、半数效量实验设计（动物试验），回顾性与前赡性调查研究设计等。科研设计时应根据研究目的要求选择不同类型的实验设计方法，进行相应的统计处理。
试验设计论文篇（5）
一、临床疗效观察的实验设计问题
在各种医学期刊中，半数以上是疗效观察方面的论著。现择其较普遍存在的统计学问题，结合实验设计基本原则加以讨论。
（一）对照与均衡性测定
国内医学期刊有关临床疗效观察的文章甚多，不少杂志刊登了一些事先未设计对照的文章，其结论难以令人信服。如《用柴葛解肌汤治疗上呼吸感染》一文，报道治愈好转率为97.7％，因无对照，无法断定其效果如何，因此，治愈好转率中含有假像。
对照的方法虽有多种，但对照的基本原则是与实验组齐同可比，最好作均衡性测定。
（二）安慰剂与盲法试验
安慰剂与盲法试验是医研（主要是比较性研究）中常用的科研方法，结果准确、误差性小。安慰剂在形、量、色、味等要与实验药物一样，不能给受试者和执行者任何暗示。这种试验就是双盲法试验。但近年来，尚有人用改良的双盲法，此法分两期：第一期（公开期）试验有效者留，无效者弃。有效者进入第二期（双盲试验），以确定疗效是否系安慰剂的作用。在预防效果观察时可采用该法，临床上应用诸多困难，应视具体情况而定。
（三）样本含量与重复原则
没有足够样本的研究结果，是经不起重复试验的，有的论文凭少数病例观实的结果下结论，是不慎重的。如《重症肺炎并发DIC29例》一文，作者观察脑型患者3例，其中死亡一例，就得出“一般脑型病死率高达57％，本组脑型病死率较低，看来及早用肝素阻断DIC过程，对降低脑型病死率可能具有重要意义”的结论。因无对照，结论不可靠。
试验设计论文篇（6）
0 引言
工程结构试验是一项科学实践性很强的学科，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。
1 沿革
最早的结构试验是意大利科学家伽利略在17世纪完成的悬臂梁试验，其梁强度理论经由其后的胡克的材料弹性说明，贝努利、欧拉等的构件变形问题，库伦的中性轴假想，打下了今天弹性理论材料力学的基础。我国十分重视工程结构试验学科的建设及其发展。1956年起在高等院校中设置“建筑结构试验”课程。在直接为生产服务方面和工程结构系统科学研究方面，对结构的材料性质，基本构件和结构整体工作性能等，进行了大量的实物或模型的静、动力试验，获得了许多试验成果，提出了符合中国实际情况的设计参数、工艺标准、计算公式、设计理论、施工工艺，为制订各种规范、规程提供了基本依据。
2 工程结构试验及其一般过程
2.1 工程结构试验的任务 工程结构试验的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形沉降等）作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率等）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
2.2 工程结构试验的分类 根据试验研究目的，主要分为生产鉴定性试验和科学研究性试验。
2.2.1 生产鉴定性试验 生产鉴定性试验以直接服务于生产为目的。以工程中实际结构构件为对象，通过试验或检测对结构作出技术结论，通常解决以下问题：①检验或鉴定结构质量。对一些比较重要的结构，建成后通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠度。对于预制构件或现场施工的其他构件，在出厂或安装之前，要求按照相应规范或规程抽样检验，以推断其质量。②判断结构的实际承载力。当旧建筑进行扩建、加层或改变结构用途时，往往要求通过试验确定旧结构的承载能力，为加固、改建、扩建工程提供数据。③处理工程事故、提供技术依据。对于遭受火灾、爆炸、地震等原因而损伤的结构，或在建造使用中有严重缺陷的结构，往往要求通过试验和检测，判断结构在受灾破坏后的实际承载能力，为结构的再利用和处理提供技术依据。
2.2.2 科学研究性试验 科学研究性试验的目的是为结构的理论计算和研究服务。它按照事先周密考虑的计划来进行。试验的对象是专为试验而设计制造的。突出研究的主要问题，消除一些对结构上实际影响的次要因素，使试验工作合理，观测数据易于分析和总结，达到理论研究的目的。①验证结构设计理论的假定。在结构设计中，人们常对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化假定，通过试验来加以验证，满足要求后用于实际工程中的结构计算。在结构静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确定的。②提供设计依据。我国现行的各种结构设计规范除了总结已有的大量科学实验的成果和经验外，为了理论和设计方法的发展，还进行了大量的结构试验以及实体建筑物的试验，为编制和修改结构设计规范提供试验数据。对于特种结构，应用理论分析的方法达不到理想的结果时，用结构试验的方法确定结构的计算模式和公式的系数，解决工程中的实际问题。③提供实践经验。一种新材料的应用，一个新结构的设计或一项新工艺的施工，往往要经过多次的工程实践和科学试验，从而积累资料，使设计计算理论不断改进和完善。
2.3 工程结构试验加载设备与测量方法
2.3.1 加载设备 一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验承力装置中有支座、支墩、反力架、反力墙及试验台座等。
2.3.2 测量方法①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。
2.4 工程结构试验的一般过程 工程结构试验大致可分为试验规划、试验准备、试验加载测试和实验资料整理分析四个阶段。
2.4.1 试验规划阶段 试验规划是指导整个试验工作的纲领性技术文件，因而试验规划的内容应尽可能地细致和全面，规划的任何一点疏忽可能导致试验的失败。
科学研究性试验的规划，首先应根据研究课题，了解其发展现状和前景，并通过收集和查询有关文献资料，确定实验研究的目的和任务，确定试验的规模和性质；在此基础上决定试件设计的主要组合参数，并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸；进行试件设计及制作；确定加载方法和设计支承系统；选定量测方法；进行设备和仪表的率定；作好材料性能试验或其他辅助试件的试验；制定试验安全防护措施；提出试验进度和技术人员分工；编写材料需用计划，经费开支及预算，试验设备、仪表及附件清算等。
2.4.2 试验准备阶段 试验准备阶段是将规划阶段确定的试件按要求制作安装与就位，将加载设备和测试仪表安装就位，并完成辅助试验工作。试件制作完毕后，要进行实际几何尺寸的测量和外观质量检查，达到设计要求的才能安装就位。加载设备和测试仪表安装就位前，应完成相应的设备调试与仪表标定工作，性能正常的才可正式安装。辅助试验完成后，要及时整理试验结果并作为结构试验的原始数据，对试验规划阶段确定的加载制度控制指标进行必要的修正。
2.4.3 试验加载测试阶段 对试件施加外荷载是整个试验工作的中心环节，参加试验的每个工作人员应各就各位，各尽其职，做好本岗工作，试验期间，一切工作都要按照试验的程序进行。对试验起控制作用的重要数据应随时整理和分析，必要时还应跟踪观察其变化情况，并与事先计算的理论数据进行比较，如有反常现象应立即查明原因，排除故障，否则不得继续加载试验。
试验工程中除认真读数和记录外，必须仔细观察结构的变形，混凝土结构的裂缝出现、走向及宽度，构件的破坏特征等。试件破坏后要绘制破坏特征图，有条件的可拍成录像，作为原始资料保存，以便研究分析时使用。
2.4.4 试验资料整理分析阶段 通过试验准备和加载试验阶段，获得了大量数据和有关资料后，一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存真，最后根据试验数据和资料编写试验报告。
以上各个阶段的工作性质虽有差别，但它们都是相互制约的，各阶段的工作没有明显的界限，制定计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作，必须兼顾各个阶段的特点和要求，做出综合性的决策。
3 工程结构试验在工程结构理论发展中的作用
现代科学研究包括理论研究和试验研究，理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究，经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段，前后二百多年的时间，说明了试验在理论发展中的作用和地位。
科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论，而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密，相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式，在解决实际问题时，采用解析方法常会遇到计算方面的困难，只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构，常需要进行一些假设，而假设与实际影响的大小，要通过试验验证。因此，所得结果为近似的，还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构，仅靠理论解析方法求解十分困难，有时得不出结果，需要用试验的方法得出计算的公式。
结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。从确定结构材料的力学性能到验证梁、板、柱等单个构件的计算方法及至建立复杂结构体系的计算理论，都离不开试验研究。钢筋混凝土结构和砖石结构的计算理论大都是以试验研究的直接结果作为基础的。工程结构都是以各种工程材料为主体构成的不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。为满足结构在功能及使用上的要求，必须使得这些结构在规定的使用期内能安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。为了进行合理的设计，工程技术人员必须掌握在各种作用下结构的实际工作状态，了解结构构件的承载力、刚度、受力性能以及实际所具有的安全储备。在应力分析工作中，也可以采用实验应力分析方法来解决。特别是计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件，同样为结构试验实现自动化提供了有利条件如：实现荷载模拟、数据采集和数据处理，使结构试验技术的发展，产生了根本性的变化。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。
实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉，可以帮助人们认识事物的内在规律。在工程结构学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识，结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。
参考文献：
[1]王天稳.土木工程结构试验[m].武汉：武汉理工大学出版社.2006.
试验设计论文篇（7）
工程结构试验是一项科学实践性很强的学科，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。
一、沿革
最早的结构试验是意大利科学家伽利略在17世纪完成的悬臂梁试验，其梁强度理论经由其后的胡克的材料弹性说明，贝努利、欧拉等的构件变形问题，库伦的中性轴假想，打下了今天弹性理论材料力学的基础。我国十分重视工程结构试验学科的建设及其发展。1956年起在高等院校中设置“建筑结构试验”课程。在直接为生产服务方面和工程结构系统科学研究方面，对结构的材料性质，基本构件和结构整体工作性能等，进行了大量的实物或模型的静、动力试验，获得了许多试验成果，提出了符合中国实际情况的设计参数、工艺标准、计算公式、设计理论、施工工艺，为制订各种规范、规程提供了基本依据。
二、工程结构试验及其一般过程
2.1工程结构试验的任务工程结构试验的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形沉降等）作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率等）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
2.2工程结构试验的分类根据试验研究目的，主要分为生产鉴定性试验和科学研究性试验。
2.2.1生产鉴定性试验生产鉴定性试验以直接服务于生产为目的。以工程中实际结构构件为对象，通过试验或检测对结构作出技术结论，通常解决以下问题：①检验或鉴定结构质量。对一些比较重要的结构，建成后通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠度。对于预制构件或现场施工的其他构件，在出厂或安装之前，要求按照相应规范或规程抽样检验，以推断其质量。②判断结构的实际承载力。当旧建筑进行扩建、加层或改变结构用途时，往往要求通过试验确定旧结构的承载能力，为加固、改建、扩建工程提供数据。③处理工程事故、提供技术依据。对于遭受火灾、爆炸、地震等原因而损伤的结构，或在建造使用中有严重缺陷的结构，往往要求通过试验和检测，判断结构在受灾破坏后的实际承载能力，为结构的再利用和处理提供技术依据。
2.2.2科学研究性试验科学研究性试验的目的是为结构的理论计算和研究服务。它按照事先周密考虑的计划来进行。试验的对象是专为试验而设计制造的。突出研究的主要问题，消除一些对结构上实际影响的次要因素，使试验工作合理，观测数据易于分析和总结，达到理论研究的目的。①验证结构设计理论的假定。在结构设计中，人们常对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化假定，通过试验来加以验证，满足要求后用于实际工程中的结构计算。在结构静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确定的。②提供设计依据。我国现行的各种结构设计规范除了总结已有的大量科学实验的成果和经验外，为了理论和设计方法的发展，还进行了大量的结构试验以及实体建筑物的试验，为编制和修改结构设计规范提供试验数据。对于特种结构，应用理论分析的方法达不到理想的结果时，用结构试验的方法确定结构的计算模式和公式的系数，解决工程中的实际问题。③提供实践经验。一种新材料的应用，一个新结构的设计或一项新工艺的施工，往往要经过多次的工程实践和科学试验，从而积累资料，使设计计算理论不断改进和完善。
2.3工程结构试验加载设备与测量方法
2.3.1加载设备一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验承力装置中有支座、支墩、反力架、反力墙及试验台座等。
2.3.2测量方法①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。
2.4工程结构试验的一般过程工程结构试验大致可分为试验规划、试验准备、试验加载测试和实验资料整理分析四个阶段。
2.4.1试验规划阶段试验规划是指导整个试验工作的纲领性技
术文件，因而试验规划的内容应尽可能地细致和全面，规划的任何一点疏忽可能导致试验的失败。
科学研究性试验的规划，首先应根据研究课题，了解其发展现状和前景，并通过收集和查询有关文献资料，确定实验研究的目的和任务，确定试验的规模和性质；在此基础上决定试件设计的主要组合参数，并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸；进行试件设计及制作；确定加载方法和设计支承系统；选定量测方法；进行设备和仪表的率定；作好材料性能试验或其他辅助试件的试验；制定试验安全防护措施；提出试验进度和技术人员分工；编写材料需用计划，经费开支及预算，试验设备、仪表及附件清算等。
2.4.2试验准备阶段试验准备阶段是将规划阶段确定的试件按要求制作安装与就位，将加载设备和测试仪表安装就位，并完成辅助试验工作。试件制作完毕后，要进行实际几何尺寸的测量和外观质量检查，达到设计要求的才能安装就位。加载设备和测试仪表安装就位前，应完成相应的设备调试与仪表标定工作，性能正常的才可正式安装。辅助试验完成后，要及时整理试验结果并作为结构试验的原始数据，对试验规划阶段确定的加载制度控制指标进行必要的修正。
2.4.3试验加载测试阶段对试件施加外荷载是整个试验工作的中心环节，参加试验的每个工作人员应各就各位，各尽其职，做好本岗工作，试验期间，一切工作都要按照试验的程序进行。对试验起控制作用的重要数据应随时整理和分析，必要时还应跟踪观察其变化情况，并与事先计算的理论数据进行比较，如有反常现象应立即查明原因，排除故障，否则不得继续加载试验。
试验工程中除认真读数和记录外，必须仔细观察结构的变形，混凝土结构的裂缝出现、走向及宽度，构件的破坏特征等。试件破坏后要绘制破坏特征图，有条件的可拍成录像，作为原始资料保存，以便研究分析时使用。
2.4.4试验资料整理分析阶段通过试验准备和加载试验阶段，获得了大量数据和有关资料后，一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存真，最后根据试验数据和资料编写试验报告。
以上各个阶段的工作性质虽有差别，但它们都是相互制约的，各阶段的工作没有明显的界限，制定计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作，必须兼顾各个阶段的特点和要求，做出综合性的决策。
三、工程结构试验在工程结构理论发展中的作用
现代科学研究包括理论研究和试验研究，理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究，经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段，前后二百多年的时间，说明了试验在理论发展中的作用和地位。
科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论，而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密，相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式，在解决实际问题时，采用解析方法常会遇到计算方面的困难，只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构，常需要进行一些假设，而假设与实际影响的大小，要通过试验验证。因此，所得结果为近似的，还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构，仅靠理论解析方法求解十分困难，有时得不出结果，需要用试验的方法得出计算的公式。
结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。从确定结构材料的力学性能到验证梁、板、柱等单个构件的计算方法及至建立复杂结构体系的计算理论，都离不开试验研究。钢筋混凝土结构和砖石结构的计算理论大都是以试验研究的直接结果作为基础的。工程结构都是以各种工程材料为主体构成的不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。为满足结构在功能及使用上的要求，必须使得这些结构在规定的使用期内能安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。为了进行合理的设计，工程技术人员必须掌握在各种作用下结构的实际工作状态，了解结构构件的承载力、刚度、受力性能以及实际所具有的安全储备。在应力分析工作中，也可以采用实验应力分析方法来解决。特别是计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件，同样为结构试验实现自动化提供了有利条件如：实现荷载模拟、数据采集和数据处理，使结构试验技术的发展，产生了根本性的变化。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。
实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉，可以帮助人们认识事物的内在规律。在工程结构学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识，结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。
参考文献：
[1]王天稳.土木工程结构试验[M].武汉：武汉理工大学出版社.2006.
试验设计论文篇（8）
中图分类号：U448.14文献标识码： A 文章编号：
一、引言
近年来高速公路发展迅速,各种桥梁的建设也日渐增加,为适应道路线形各种类型的桥梁被应用于高速公路。因造价、工期、施工难度等各种因素的影响,大部分桥梁是以预制、吊装的组合梁(板)桥为主。而在架设梁(板)前对单梁(板)及在成桥后对全桥做静载试验,以便检测设计是否安全、施工质量是否满足规范及设计要求就成为控制和确保桥梁质量的主要手段。在此,本文仅对架设前单梁(板)静载试验的程序及注意事项作一简单分析,以某高速公路大桥箱梁静载试验为例。实例中的桥梁为预应力混凝土连续箱梁桥,横向布置为4片预应力混凝土箱梁,各梁单独预制,先简支后连续。试验梁高160cm,底宽100cm,顶宽285cm,跨度30m,计算跨径29.0m。
二、试验前的理论分析
在试验前应根据设计图纸对桥梁进行结构理论分析,以便确定试验方法、荷载大小、测点布置等。
2.1各梁横向分布系数计算
按照设计图纸根据梁间的组合情况选用横向分布系数的计算方法,本桥采用刚接梁法计算。
2.2结构内力计算
采用有限元程序计算结构内力,如MIDAS、Dr.Bridge等桥梁结构计算软件。由于预制梁已成形且预应力钢束已张拉完毕,即一期荷载已完成,所以计算的各项内力应是二期恒载+活载产生的,选取最不利荷载组合计算各控制截面的内力。本实例采用Dr.Bridge软件按照实际的结构型式将上部结构进行单元离散和模拟,采用刚接法原理计算横向分布系数,结构按一次成桥计算。经计算得知该梁跨中最大弯矩为4300kN.m。
三、试验前的准备工作
3.1试验梁的选择
根据前一步计算结果,综合比较中、边梁的内力及换算截面几何特征值,着眼于成桥后运营的安全,会同业主、设计、监理、等有关方面,依据施工情况及有关资料,选用施工质量较差,成桥后最不安全的梁作为最终的试验对象。
3.2试验方案
3.2.1试验方案
1）对试验梁进行分级加载,直至外加荷载在跨中产生的弯矩与正常使用极限状态荷载组合(车辆荷载+二期恒载)作用下产生的最大弯矩相等。
2）加载后对各控制截面进行挠度、应变测试和梁体裂缝观察。
3）结合实测和理论分析结果,判断试验梁的实际承载能力是否满足设计要求。
3.2.2加载方案
加载可采用均布荷载和集中荷载。集中荷载大多采用标定过的千斤顶作为加载设备,千斤顶下垫有枕木或混凝土块,在试验过程中需分级加载,每级加载不宜大于使用状态短期试验荷载的20%,每级荷载加载持续时间15min,且宜相等,结构试验进行预加载,本实例采用集中荷载加载方式,试验加载布置,如图1所示。
图1加载示意图
3.2.3测点布置方案
一般是L/4跨、跨中、3L/4跨作为检测控制截面,在控制截面处设置挠度和应变观测点。由于试验过程中支点处也会有沉降,所以在支点处也设置挠度观测点。临时支座应在支座中心线处设置,支座下的支墩和地基应有足够刚度,在试验荷载作用下的总压缩变形不宜超过试验结构构件挠度的1/10,且要求临时支座顶面水平、清洁。测点布置,如图2所示。
图2 测点布置图
3.2.4试验器材的选用
试验器材应尽量采用成熟可靠、性能稳定、采购方便的设备。所采用的所有检测仪器中,应变片的应变系数、位移计、油压千斤顶的油压表,应在试验前在室内重新标定。
四、试验数据的采集、分析、分类、汇总及比较
4.1试验数据的采集
在试验中,为保证试验数据的可靠,每级荷载加完以后,必须持荷5～10min后方可读数,且应每隔3～5min读数一次,当数据增量小于上一次增量的10%时,即可认为数据稳定可靠。当数据发生异常变化时,应立即告知试验指挥者,立即停止加载试验。
4.2试验数据的分析、分类、汇总及比较
4.2.1应变数据
混凝土理论应变值的计算公式如下:
ε=δ/E
式中: δ――各控制截面的应力;E――混凝土弹性模量。
实测应变值由仪器自动采集,将每级荷载下混凝土的应变汇总成表,通过与理论应变值相比较可判断各截面是否在各荷载阶段处于弹性变形状态。其次,将各荷载阶段对梁某一截面上产生的应变绘制成图,分析该点混凝土应变是否与荷载变化相对应。
4.2.2挠度数据
理论挠度采用桥梁结构计算程序计算。实测挠度首先应将L/4跨、跨中、3L/4跨等截面处各荷载阶段的沉降值减去两支点处相应荷载下的平均沉降值,即可得出以上各截面每阶段的挠度值。其次,汇总各截面在每个荷载阶段时的挠度值且将挠度绘制成图,对比理论挠度和实测挠度的大小。最后通过分析比较理论值和实测值,确定试验梁的施工质量及使用性能。
4.2.3裂缝观测
在各级荷载相继加完以后,观察梁体是否出现新裂缝,主要观察部位为梁体L/4、跨中、3L/4处底板、腹板,分类记录裂缝情况。
五、几点结论
通过对该片箱梁的静载试验与分析可得如下结论。
1)在短期使用荷载作用下混凝土的应变及挠度变形均与理论计算值吻合,跨中最大应变及挠度变形均符合规范要求。
2)在短期荷载作用下,荷载挠度曲线符合线性规律,说明试验梁在弹性阶段工作。
3)在试验过程中,梁体没有产生新裂缝,箱梁承载能力满足设计要求。
4)试验结论说明理论分析与实际试验相吻合,达到了试验检测的目的,说明该试验原理、方法及数据处理符合实际要求。
5)试验中,千斤顶下的枕木易破碎,影响试验顺利进行,试验前需要注意选择质量好的枕木块。
桥梁静载试验是鉴定梁能否安全使用的主要手段,采用通用的有限元程序对桥梁进行了结构分析,文章并介绍了单梁的静荷载试验,拟就理论分析、试验方法、步骤及检测结果及其修正逐一作了分析对比,提出了同类梁在静载试验中应注意的问题和解决方法。
参考文献:
[1] GB50152-92,混凝土结构试验方法标准[S].
[2] 公路旧桥承载能力鉴定方法[M].
[3] 贺冬冬, 单成林. 关于旧桥承载力评定方法适应性的探讨[J] .
[4] 刘羽宇, 高玉峰, 夏招广, 等.大跨长联连续梁桥静动力试验研究[J].
[5] 周海俊, 吴永昌, 谭也平. 桥梁荷载试验研究综述[J] .
[6] 张 艳, 张清华. 钢筋混凝土拱桥荷载试验设计与评定[J] .
试验设计论文篇（9）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0058-02
一、课程性质与目的
《食品试验优化设计》是食品科学与工程、食品质量与安全专业的一门选修课。课程内容主要包括试验资料的统计描述、理论分布与抽样分布、统计假设测验与参数估计、方差分析、回归与相关、多元线性回归分析、试验设计基础、正交试验设计、均匀试验设计以及响应面设计等。通过学习使学生掌握试验设计的基本原理和方法，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的人才。
试验优化设计是以数理统计为理论基础，按照试验设计原理，对科学研究中拟通过试验解决的具体问题提出科学而合理的试验方案，指导和保证试验环节的正确实施，力求以最经济的试验投入获得尽可能多的数据信息，然后用科学的统计方法进行数据处理，得出可靠的结论，从而进一步指导生产以及科研工作。食品试验优化设计是试验优化设计在食品科学领域的具体应用，是食品科学与工程以及相关专业必修的专业基础课。学习本课程的主要目的是让学生掌握试验设计的基本原理和方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的高级专业人才。
本课程的教学的主要目的是，引导学生了解试验设计与统计分析的发展历史、基本原理;熟悉食品试验优化设计课程的基本内容、关键知识点;掌握常用的试验设计方法，能独立进行试验设计;掌握常用的试验设计方法数理统计方法，能独立地对试验结果进行合理的统计分析;掌握常用数据处理软件Excel、DPS、Minitab的应用。知识认知方面的培养，特别是数据资料的整理与分析;理论分布与抽样分布;统计假设检验与参数估计;方差分析;回归与相关;试验设计基础;全面试验设计;正交试验设计;均匀试验设计。能力培养方面，包括试验结果简单统计处理分析的能力;利用统计假设检验的理论和方法解决实际问题能力;使用方差分析的基本知识处理实践中的差异显著性检验问题的能力;建立两个变量间的简单回归关系，并运用统计方法进行显著性检验的能力;应用正交试验设计原理与方法处理科研与生产实际问题能力;运用常用的试验设计方法能够独立设计试验和实施试验，对试验结果进行正确的统计处理，分析问题和解决问题的能力。同时，提高学生的综合素质，严谨的科研态度;精细的治学作风;独立的自学能力。
二、《食品试验优化设计》教学的相关策略
食品试验优化设计课程有着比较深的逻辑性和数学理论，是应用数学的应用再现。学生应充分认识食品试验优化设计课是一门应用性较强的“工具课”，不是“数学课”，作为“工具课”，关键应在应用中去学习，边应用边学习边掌握。在课程学习中始终围绕“试验设计”、“数据处理”、“统计软件应用”三个方面，贵在领会基本试验设计思想，掌握必要的设计和统计分析方法，最终才能灵活地运用到实践中去。可采取以下几种教学策略：
1.首先应以学生为本，在教学中最大限度突出学生的主体地位。主动适应学生的个性化求，开展分类培养，尊重学生的选择。在新型教学模式中，教师与学生角色转变，我们新的教学理念是以学生发展为根本，学生为主体。而教师主要起到一个指导的作用，教师在教学中主要是挖掘学生的学习潜力，让学生在自觉主动的认知活动中获取知识，增长才干。具体的做法是，根据学生的兴趣爱好，让学生把课堂中学到的知识应用到实际生活中去，让学生在课堂上提出自己生活中遇到的与统计相关的例子或者问题，教师和学生共同去探讨。这种方式增加了学生对相关知识的理解，提高了学生的学习热情。
2.注重实践教学改革，提升学生创新实践能力。随着高等教育的大众化，实践教学逐步由从属于理论教学，走向与理论教学、学生思想政治教育并重的地位。实践引起兴趣，兴趣带动学习，学习提高素养，素养促进发展。《食品试验优化设计》是一门实用性非常强的课程，食品科学在原料、生产工艺、质量控制等方面具有特殊性和复杂性，科学地进行试验设计和统计分析对获得正确的结论尤为重要[1]。我们的《食品试验优化设计》是给大学三年级学生开设的，这个时期的学生大多已经通过“科学创新”等项目加入到实验室的学习中去了，所以此时我们可结合所学内容，把我们的试验设计知识应用到学生正在进行的科研试验中去，使理论与实际相结合，有助于自身对所学知识的掌握。同时，结合实际的案例教学具有形象化、生动化、简单化、具体化的特点，可以使沉闷的学习环境变得轻松愉快，一改课堂上死气沉沉的氛围，教师课堂中过多的理论公式推导模式会造成满堂灌的教学结果。
3.互动式教学方法的应用。为了构建合理新颖的互动课堂，首先也是最重要的是要能够吸引学生的注意。采用一些学生不熟悉的表现模式;形式的变化多样会极大地吸引学生的兴趣，游戏和研讨问题都是非常好的选择。其次，这些教师准备的学习资料应当能够让学生易于理解。尽可能让讲解与真实场景相联系，不仅能够吸引学生的兴趣，也能更易于理解。同时，课堂上不仅仅提供给学生知识，更应当能够引导学生的学习。另外，在课前资料的准备中要能够提出问题，激发的学生学习动机。“互动式”教学方法是从教育理念上和教学方法上的革新。在课堂上多与老师、同学们进行激烈的讨论，选择自己感兴趣的主题，查找相关资料，自学备课，制作PPT，上讲台给老师和同学介绍自己正在进行的科研项目的试验优化设计，其他同学提问。充分发挥学习的主观能动性，既掌握了所学知识，使自己的思维更加活跃，提高了分析问题和解决问题的能力。通过这种方式，锻炼了自己收集信息的能力，提高了自己的沟通能力、组织协调能力、团队协作能力以及语言表达能力。
4.其他一些针对《食品试验优化设计》特点的教学方法。可采取“归纳学习法”，分析所收集文献资料用到的“试验设计与数据处理方法”，通过归纳思维，形成对所学试验设计与数据处理知识的识别、理解与运用，掌握常用试验设计与统计分析方法在科学研究中的应用。采取“问题学习法”，结合课后习题做好上课前的预习，找出自己不理解的问题，以便在听课时集中注意力，带着问题去学习，有利于提高学习效率。采取“软件验证法”学习，用自己掌握的软件去分析教材或文献资料中的“试验数据”，验证教材或文献资料的结果分析是否合理正确，以熟悉和掌握统计软件，结合实例正确解读分析结果。
针对该课程的特点关于软件方面，首先可以从互联网搜集统计学资料，根据查阅的电子资料和授课知识点制作幻灯片，开展多媒体教学[2]。由于现代科技的发展，统计软件几乎每时每刻都在不断地推陈出新，学生自然是对各种软件充满了好奇，所以教师可以通过给学生介绍各种现代地统计软件，例如Excel、SPSS、SAS、TableCurve等，引起学生的学习兴趣，激发学生学习的热情。课堂教学中利用相关软件，例如Excel既可对调查资料进行科学的分类汇总和数值计算，又可据此将整理后的资料编制成统计表、绘制成统计图，加强学生对例题的理解。这些统计分析软件的语法简单、使用方便，学生借助软件可以对数据输入后采用的分析方法、结果的识读进行独立思考，使学生将课堂上学到的理论、方法原理运用于实验数据处理，让数据分析结果更具说服力，既增强了学生对统计知识的实践应用能力，加深了统计学原理与方法的理解，也激发了学生学习统计分析的兴趣[3]。
三、结语
以综合能力为导向，以培养高素质、高技能人才为目标的教学模式。将综合能力培养作为主线贯穿学习的全过程，把理论教学与实践紧密结合进行改革。《试验优化设计与统计分析》教材是学生了解该课程内容的“窗口”，老师课堂授课是学生学习该课程的关键，按时上课、做好课堂笔记、独立完成作业、多练习是学好本门课程的基础。在阅读教师给出的参考书目和其他教学资源的基础上，制定学习计划，拓展知识视野，同时充分利用该课程最后毕业设计试验，学生根据自己的实际需要提出各种各样的问题，以以亲身经历为案例，让教师有针对性地进行指导，通过论与实践的结合提高学生自身综合运用所学知识的能力，使学生成为适应现代食品生产方式的创新型专业人才。
参考文献：
试验设计论文篇（10）
（一）对照与均衡性测定
国内医学期刊有关临床疗效观察的文章甚多，不少杂志刊登了一些事先未设计对照的文章，其结论难以令人信服。如《用柴葛解肌汤治疗上呼吸感染》一文，报道治愈好转率为97.7％，因无对照，无法断定其效果如何，因此，治愈好转率中含有假像。
对照的方法虽有多种，但对照的基本原则是与实验组齐同可比，最好作均衡性测定。
（二）安慰剂与盲法试验
安慰剂与盲法试验是医研（主要是比较性研究）中常用的科研方法，结果准确、误差性小。安慰剂在形、量、色、味等要与实验药物一样，不能给受试者和执行者任何暗示。这种试验就是双盲法试验。但近年来，尚有人用改良的双盲法，此法分两期：第一期（公开期）试验有效者留，无效者弃。有效者进入第二期（双盲试验），以确定疗效是否系安慰剂的作用。在预防效果观察时可采用该法，临床上应用诸多困难，应视具体情况而定。
（三）样本含量与重复原则
没有足够样本的研究结果，是经不起重复试验的，有的论文凭少数病例观实的结果下结论，是不慎重的。如《重症肺炎并发DIC29例》一文，作者观察脑型患者3例，其中死亡一例，就得出“一般脑型病死率高达57％，本组脑型病死率较低，看来及早用肝素阻断DIC过程，对降低脑型病死率可能具有重要意义”的结论。因无对照，结论不可靠。
（四）随机分组与实验设计类型
试验设计论文篇（11）
试验设计与数据处理是自然科学研究方法论领域中一个分支学科，是一项通用技术，是国内外许多大学材料、化学、石油、冶金、机械、交通、电力、生物[1]、农科[2]、食品[3]包括管理等专业的开设的专业基础课程，是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。
开设“试验设计与数据处理”课程的目的是使学生掌握科学的方法去安排试验，处理得到的试验结果，对所学的专业课程中的试验部分，以及在毕业环节中所进行的试验项目，做出优化设计，并对试验数据进行分析处理，以最少的人力和物力消耗，在最短的时间内取得更多、更好的试验结果。
早在1988年，安徽理工大学材料学科的张明旭教授就讲授了矿物加工试验研究方法。而后由无机非金属材料（2002）、高分子材料（2006）和复合材料（2011）等专业的大三学年也都开先后开设了该课程。本课程经过近20年的建设，教学水平、教学质量在不断提高与完善，特别是在教材、教学手段、教学方法等方面进行了一系列的改革与探索，取得了显著的成绩。并于2008年由中国科学技术大学出版《试验设计与数据处理》[4]正式教材。翻开了该课程的教学新篇章。
本文就试验设计与数据处理在本校材料专业中开设中存在的不足及相应对策进行总结和分析。
一、课程体系的不足
在近几年教学计划运行中，发现该试验设计与数据处理课程体系存在一些不足。
1.课程内容没有得到很好的完善。前面章节讲授的数理统计基础知识内容不能和后续章节有必要的联系，造成学时的浪费，也会对课堂教学效果有一定程度的负面影响[5]。同时由于在后续具体试验设计方法前讲数理统计基础知识，又会导致学生对该部分的学习没有一定目的性。
2.理论教学与实践教学环节结合不够紧密。理论课的讲述和实践教学环节脱节，并且在教材和教学内容并没有结各自材料专业特色实验展开，造成学生无法及时在实践环节中巩固理论知识。
3.课程教学仍是以教师为中心。即使在电化教学的情况下，学生也不能积极地投入到学习中，在整个教学过程中处于比较被动的地位，难以达到理想的教学效果。
二、采用的对策
基于该课程体系存在的上述不足，在多年的教学当中，总结多年从事试验设计与数据处理的教学、实践中的经验，结合对材料专业发展及教学规律的理解，在教学中采用如下对策。
1.教学内容的更新。结合单因素、正交试验数据处理需要的数理知识对前面章节内容进行更新；将毕业设计中应用试验设计方法的论文作为案例添加到课堂教学内容中，在实践教学中加强学生运用试验设计方法去安排试验，处理试验结果；将数据处理方法加入到课程体系当中，加强数据处理内容的教学。
2.研究更适合材料专业学生课堂与实践教与学的方法。教学方法是课程内容转化为教学质量、人才培养质量的关键环节，专业教学内容只有通过恰到好处的教学方法和手段才能取得好的教学效果。在教学实践中，采用参与式教学模式，让学生针对课上的知识点采用社会调查和实验方式去验证。
3.教学手段的改革。将研究如何将传统教学手段与现代多媒体教学手段相有效结合，建立一个试验设计与数据处理网络课堂，并更好地体现材料专业教学特点。对试验设计与数据处理的教学内容、教学手段进行优化。建立网络课堂，从而使教学更好地和实践相结合，满足对材料专业人才日益增长的要求。
三、结语
在试验设计与数据处理课程教学过程中，不断加深对教学核心内容基础，并在教学中更多加入具有材料专业特色的习题，并尝试建立试验设计与数据处理网络课堂，从课上和课下两个方面，加强学生对该课教学内容的吸收和学习，彻底解决试验设计与数据处理教材内容各个章节相关联和在教学过程中和实践脱节的问题。从而提高材料专业学生的综合素质和能力，更有利于新时期材料专业合格人才的培养。
参考文献：
[1]惠明，田青.生物工程专业《试验设计与数据处理》的教学探讨[J].河南科技学院学报，2009（1）.
[2]欧茂华.农科类毕业论文实验设计中培养学生的创造性[J].实验室研究与探索，2006，25（10）.
