工程學入門（上） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

本套“中小學工程教育”叢書是從美國引進的，有很多值得藉鑒的優點。其內容係統、完整。書中對工程學科有全麵、係統的介紹，包括工程設計的一般流程，工程建設相關的工具、材料、職業等。書中還結閤具體的工程項目，介紹瞭物理、數學等學科知識在工程問題中的應用。它也是跨學段的係統設計，初中階段的學生用書是《工程學入門》，高中階段的學生用書是《工程原理》《工程設計導論》，內容的難易與梯度都比較閤適。語言生動、圖文並茂，可讀性很強。與此同時，整套書不僅有功能類似傳統教材的學生用書，還有配套實踐手冊，可供學生練習、提高。

“他山之石，可以攻玉”，希望這套書可以為我國當前的課程改革、教材開發服務。

內容簡介

本書將“工程學”的概念引入瞭初中課程，為中學生介紹瞭工程學與技術的關係、技術資源與係統的關係、工程設計的方法、工藝草圖及立體草圖的繪製、逆嚮工程、參數化建模及工程設計原型。書中還設計有不同的闆塊，比如：每章的開始都有一個“工程學實踐”，以講故事的形式展現工程師是如何處理設計問題，找齣解決方案的；“工程學挑戰”讓學生親自動手去解決問題，以加深學生對本章節的理解；“工程學中的數學”和“工程學中的科學”用一些有趣的事實來闡釋科學、技術、工程和數學之間的聯係；“職業聚焦”講述瞭不同工程領域的工程師的勵誌故事等。

作者簡介

喬治·E·羅傑斯（George E. Rogers）博士是普渡大學工程/技術教師教育的教授和協調員。邁剋爾·D·萊特（Michael D. Wright）博士是中密蘇裏大學教育學院院長。本·耶茨（Ben Yates）是密蘇裏科技大學PLTW附屬機構密蘇裏項目引路分部副主任。

精彩書評

威爾來自委內瑞拉，她在13歲參觀佛羅裏達的迪士尼樂園時，就立刻被它深深地迷住瞭。“這真是一個充滿快樂和魔力的地方。”她說。威爾的父親是一名電氣工程師，她本人也很擅長數學和科學，所以她傾嚮於將來成為一名建築師或工程師。不過，在那次迪士尼之旅中，她決心長大以後做一名設計主題公園的工程師。

實現瞭在迪士尼工作的夢想之後，威爾辭職並加入瞭她丈夫創立的凱爾特工程公司。威爾主要負責主題公園的騎乘設施和展覽設施的結構設計。比如，她參與設計瞭一個亞洲的多媒體展覽，可以讓人有360°的觀影體驗。“電影裏的一些栩栩如生的元素倒掛在天花闆上，將你完全包圍。”她說，“你會覺得自己就像是在水中一樣。”

威爾和其他工程師一起研究將展覽中的設備在觀眾的上方降落，完成任務後再升起的機製。其中，較大的一個設備重達25000磅。威爾說：“在屏幕的後麵，有數十種機械裝置一起呈現這個展覽威爾在這份工作中獲得瞭極大的樂趣。“設計娛樂設施的結構是極具挑戰性的，因為有太多你要做的工作在過去都沒有人做過。”她說，“你需要對傳統的工程方法進行調整，以適應具體的情況。你永遠不可能做兩次同樣的事情，這非常有趣。

目錄

齣版說明

叢書序

前言

目錄

第1 部分 工程學介紹

第1章

工程學與技術

第一節：什麼是工程技術？

第二節：技術革命

第三節：工程事業和技術教育

總結

詞匯

知識拓展

第2章

技術資源和係統

第一節：技術資源

第二節：技術係統

第三節：技術的影響

總結

詞匯

知識拓展

第2 部分 交流工程學想法

第3章

工程設計過程

第一節：工程設計過程

第二節：設計注意事項

第三節：工程手冊

總結

詞匯

知識拓展

第4章

徒手繪製工藝草圖

第一節：草圖，一個很好的交流方式

第二節：具象化——畫圖的一個重要技能

第三節：畫圖技巧

總結

詞匯

知識拓展

第5章

立體草圖

第一節：為什麼工程師和設計師要使用立體草圖？

第二節：展示圖

總結

詞匯

知識拓展

第6章

逆嚮工程

第一節：逆嚮工程

第二節：多視圖

第三節：製作圖

第四節：尺寸標注

總結

詞匯

知識拓展

第3 部分 工程設計建模

第7章

參數化建模

第一節：參數化建模簡介

第二節：使用參數化建模開發産品

總結

詞匯

知識拓展

第8章

原型

第一節：什麼是原型？

第二節：材料

第三節：工具

總結

詞匯

知識拓展

術語錶

精彩書摘

威爾來自委內瑞拉，她在13歲參觀佛羅裏達的迪士尼樂園時，就立刻被它深深地迷住瞭。“這真是一個充滿快樂和魔力的地方。”她說。威爾的父親是一名電氣工程師，她本人也很擅長數學和科學，所以她傾嚮於將來成為一名建築師或工程師。不過，在那次迪士尼之旅中，她決心長大以後做一名設計主題公園的工程師。

實現瞭在迪士尼工作的夢想之後，威爾辭職並加入瞭她丈夫創立的凱爾特工程公司。威爾主要負責主題公園的騎乘設施和展覽設施的結構設計。比如，她參與設計瞭一個亞洲的多媒體展覽，可以讓人有360°的觀影體驗。“電影裏的一些栩栩如生的元素倒掛在天花闆上，將你完全包圍。”她說，“你會覺得自己就像是在水中一樣。”

威爾和其他工程師一起研究將展覽中的設備在觀眾的上方降落，完成任務後再升起的機製。其中，最大的一個設備重達25000磅。威爾說：“在屏幕的後麵，有數十種機械裝置一起呈現這個展覽威爾在這份工作中獲得瞭極大的樂趣。“設計娛樂設施的結構是極具挑戰性的，因為有太多你要做的工作在過去都沒有人做過。”她說，“你需要對傳統的工程方法進行調整，以適應具體的情況。你永遠不可能做兩次同樣的事情，這非常有趣。

前言/序言

教育要麵嚮未來多變的社會，要培養具備全球勝任力的學生。在這樣的背景下, 綜閤性、跨學科的知識和能力越來越重要，這也是我國當前課程改革中最新提齣培養、發展學生核心素養（即必備品格與關鍵能力）的重要內涵。因此，通過加強跨學科課程建設，給學生提供跨學科學習經曆尤顯重要。國際上當前流行的STEM、STEAM課程，也正是以跨學科、綜閤性作為其重要特徵的。

我國的基礎教育曆來十分注重學科課程。雖然學科課程原本內涵著跨學科的元素（如物理中有數學，化學中有物理，曆史中有地理），

但長期以來已被固化,缺乏與時俱進的深化和拓展。近年的課程改革又開始重視綜閤性課程和跨學科課程的開發，如全國課程改革中的綜

閤實踐活動課程，上海課程改革中的研究型課程、科學課程和藝術課程。但在實施中，這些課程遠未達到應有的水平。而且現在看來，這

些課程缺乏瞭一個重要內容，就是工程教育。工程是科學、數學與技術等的整閤與應用，航天工程、生物工程、橋隧工程、建築工程、“菜籃子工程”等都是工程。在工程中，必須把設計思維和實踐能力放在重要位置，這就要求能夠在麵臨一個復雜的、綜閤性的任務時，創造性地利用各種手段和方式去完成任務。在設計思維裏，係統性思想、以人為本的思想都非常重要。因此，工程教育是跨學科的，是培養設計思維和實踐能力的一個很重要的載體，而這正是發展學生核心素養的重要內容。

在基礎教育課程改革中，我們首先關注課程的育人價值，在今天特彆要考慮課程麵對未來的育人功能。工程教育的缺失會産生育人的

短闆，這也是國際教育界通過反思之後特彆重視STEM課程的重要原因。當前，加強工程教育已經成為國際共識。如何彌補工程教育在我國基礎教育中的薄弱與空白？由於當前國內還沒有理想的中小學工程教育教材，所以需要學習和藉鑒。本套“中小學工程教育”叢書是從美國引進的，有很多值得藉鑒的優點。首先，內容係統、完整。書中對工程學科有全麵、係統的介紹，包括工程設計的一般流程，工程建設相關的工具、材料、職業等。書中還結閤具體的工程項目，介紹瞭物理、數學等學科知識在工程問題中的應用。其次，它是跨學段的係統設計，初中階段的學生用書是《工程學入門》，高中階段的學生用書是《工程原理》《工程設計導論》，內容的難易與梯度都比較閤適。第三，語言生動、圖文並茂，可讀性很強。最後，整套書不僅有功能類似傳統教材的學生用書，還有配套實踐手冊，可供學生練習、提高。

“他山之石，可以攻玉”。我希望這套“中小學工程教育”叢書的翻譯齣版，可以為我國當前的課程改革、教材開發服務。希望國內的相關人士，能夠在此基礎之上，開發本土中小學工程教育教材。

張民生

2017年12月

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