工程思维

本书面向所有工程专业背景的读者，以工程思维培养为核心，介绍了产品与项目设计的基本概念与原则及其在工程中的应用，解释产品和项目设计的过程而不是技术细节。主要内容包括工程和设计的概念，项目管理和团队合作技能，工程工具，人机界面，工程师与现实世界，学会表达、写作及演讲。这些能力对工程师的实际工作非常有帮助。本书适合作为高校工程类入门课程的教材，也适合工程师作为提升个人能力的参考读物。

译者序 前言 第1章 工程是什么 1 1.1 工程有许多领域 1 1.1.1 航空工程 2 1.1.2 农业工程 3 1.1.3 生物医学工程 3 1.1.4 化学工程 4 1.1.5 土木工程 4 1.1.6 计算机工程 6 1.1.7 电气工程 6 1.1.8 环境工程 7 1.1.9 工业工程 7 1.1.10 材料工程 8 1.1.11 机械工程 8 1.1.12 机电工程 9 1.1.13 造船工程 9 1.1.14 核工程 10 1.1.15 石油工程 10 1.1.16 系统工程 11 1.2 一些工程专业组织 11 1.3 成为一个注册专业工程师 12 1.4 工程师：项目管理的核心 13 1.5 工程：一组技能 15 1.5.1 知识 15 1.5.2 经验 16 1.5.3 直觉 16 关键术语 18 第2章 设计是什么 19 2.1 “设计”一词的使用 19 2.2 分析、设计和复制之间的不同 20 2.2.1 分析 21 2.2.2 设计 23 2.2.3 复制 23 2.3 优秀的设计与糟糕的设计 27 2.4 设计周期 29 2.4.1 定义总体目标 29 2.4.2 收集信息 31 2.4.3 确认和评估可能的设计策略 31 2.4.4 设计初试 31 2.4.5 模型与分析 32 2.4.6 构建原型、记录文档和测试 33 2.4.7 修改和再次修改 34 2.4.8 彻底测试产品 35 2.5 生成想法 37 2.5.1 头脑风暴的基本规则 38 2.5.2 正式的头脑风暴 38 2.5.3 非正式的头脑风暴会议 42 2.6 设计实例 47 2.6.1 机器人设计大赛 47 2.6.2 面罩生产设备 54 2.6.3 自动移液器 57 2.6.4 帆船自动驾驶仪 61 2.6.5 海洋能量采集机 64 总结 68 关键术语 68 问题 68 第3章 项目管理与团队合作技能 75 3.1 在团队中工作 75 3.1.1 建立一个有效的团队 76 3.1.2 组织结构图 78 3.1.3 职位描述 79 3.1.4 团队联系人列表 79 3.1.5 团队会议 79 3.1.6 与组织中其他团队合作 80 3.2 管理任务：保持项目正常进行 82 3.2.1 清单 83 3.2.2 时间表 83 3.2.3 甘特图 84 3.2.4 PERT图 84 3.3 文档：项目成功的关键 88 3.3.1 纸质文档与电子文档 88 3.3.2 工程师的日志（笔记本） 89 3.3.3 日志格式 90 3.3.4 使用你的工程日志 90 3.3.5 技术报告 91 3.3.6 软件文档与工程日志的作用 92 3.3.7 日志的重要性：案例研究1… 93 3.3.8 日志的重要性：案例研究2… 94 3.4 法律问题：知识产权、专利和商业机密 96 3.4.1 专利 96 3.4.2 专利术语 96 关键术语 97 问题 97 第4章 工程工具 101 4.1 估计 101 4.2 数字处理 107 4.2.1 国际单位制 107 4.2.2 单位一致 108 4.2.3 有效数字 108 4.2.4 尺寸和公差 109 4.3 图的类型 111 4.3.1 半对数图 111 4.3.2 双对数图 113 4.3.3 极坐标图 114 4.3.4 三维图形 114 4.4 原型设计 117 4.5 逆向工程 122 4.6 计算机分析 123 4.7 规格说明表 134 4.8 因特网 134 4.9 电子表格在工程设计中的应用… 137 4.10 实体模型与计算机辅助制图 143 4.10.1 为什么要画工程图 144 4.10.2 图纸的类型 144 4.11 系统仿真 149 4.12 电子电路仿真 151 4.13 图形化编程 153 4.14 微处理器：另一种形式的计算机 154 关键术语 155 问题156第5章 人机界面 164 5.1 人类如何与机器交互 164 5.2 人体工程学 165 5.3 认知 167 5.4 人机界面：案例研究 168 关键术语 178 问题 178 第6章 工程师与现实世界 181 6.1 社会对工程师的看法 181 6.2 工程师如何吸取教训 183 6.3 失败在工程设计中的影响：案例研究 185 6.3.1 案例1：塔科马海峡大桥 185 6.3.2 案例2：哈特福德市民中心 186 6.3.3 案例3：挑战者号航天飞机 186 6.3.4 案例4：堪萨斯市凯悦酒店 187 6.3.5 案例5：三里岛 189 6.3.6 案例6：美国巡洋舰温森斯号 190 6.3.7 案例7：哈勃望远镜 191 6.3.8 案例8：哈维兰彗星型客机 192 6.3.9 案例9：坍塌的天花板 193 6.3.10 案例10：花旗集团中心… 194 6.3.11 案例11：福特Pinto 196 6.4 在设计中做好失败的准备 196 关键术语 197 推荐阅读 197 问题 197 第7章 学会表达、书写及演讲 199 7.1 良好沟通技巧的重要性 199 7.2 准备会谈、演讲和会议 200 7.3 准备正式演讲 201 7.4 撰写电子邮件、信件及备忘录 205 7.4.1 撰写电子邮件 206 7.4.2 正式电子邮件的头 206 7.4.3 邮件内容的第一句 206 7.4.4 正文 207 7.4.5 书写正式的备忘录和信件 209 7.5 撰写技术报告、提案和期刊文章 212 7.5.1 技术报告 212 7.5.2 期刊论文 213 7.5.3 提案 213 7.6 撰写说明手册 213 7.6.1 简介 213 7.6.2 安装 213 7.6.3 操作 214 7.6.4 安全性 214 7.6.5 故障排除 214 7.6.6 附录 214 7.6.7 内容的重复 215 7.7 技术文档撰写策略 218 7.7.1 对撰写的文档做好规划 218 7.7.2 选择合适的地点撰写文档… 218 7.7.3 确定读者 218 7.7.4 做笔记 218 7.7.5 创建主题标题 219 7.7.6 短暂休息 219 7.7.7 写第一稿 219 7.7.8 阅读草稿 219 7.7.9 修改草稿 219 7.7.10 修改、修改、再修改 219 7.7.11 审查最后的草稿 220 7.7.12 常见的撰写错误 220 关键术语 221 问题 221 索引 224

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