工程原理(上)

工程原理(上)
ISBN: 
978-7-5428-5958-7/G·3256
出版日期: 
2017-12
开本: 
16开
页码: 
288
定价(元): 
98.00
作者: 
布雷特·A. 汉德利(Brett A. Handley) 戴维·M. 马歇尔(David M. Marshall) 克雷格·库恩(Craig Coon)著
译者: 
黄兆祺 楼初旸 唐楚虹 汪凡 王佳元 译
  

目录

第1章  工程学概述2

引语3

美索不达米亚文明4

埃及文明6

希腊文明 7

罗马文明8

中世纪文明8

工程技术开拓者8

交通运输时代12

电气时代 15

工程师协会18

为进入工程领域做准备19

工程师都做哪些事?19

总结 24

课后作业 25

补充作业25

工程学发展大事记 26

 

第2章  设计工具32

引语33

设计过程 34

草图  45

为思想建模 46

分析过程 53

演示工具 53

总结 59

课后作业 60

补充作业 61

 

第3章  机械效益 62

引语 63

力、功和功率 63

机械效益 67

六种简单机械 69

复合机械 94

总结 97

课后作业99

补充作业    99

 

第4章  机械构造 100

引语 101

连杆机构 101

凸轮和从动件 106

轴承 112

齿轮 114

链轮和链条传动 130

总结  139

课后作业  140

补充作业  141

 

第5章   能量 142

引语 143

能量的形式 144

能量为何重要 145

热  145

能量的单位 150

白炽灯和荧光灯的对比  152

热力学的基本定律  155

可再生能源  158

不可再生能源  166

能源效率和节能  173

总结    176

课后作业    177

补充作业    177

 

第6章   电气系统  178

引语 179

原子 180

静电与电荷定律 182

电流 183

电压的来源 185

常用电学单位 188

数字万用表 191

测量电压、电阻和电流 192

公制词头 193

常用电学元件 193

电路197

总结212

课后作业213

补充作业213

 

第7章  流体压力传动系统 214

引语 215

流体压力传动历史上的里程碑 219

常见的流体压力传动系统组件和图形符号 221

流体压力传动的基本科学概念 236

总结 253

课后作业 255

补充作业 257

 

术语表258

内容提要

      21世纪是知识和经济全球化的时代,科技创新越来越受到重视,社会对科技与工程类人才的需求与日俱增。各国为了应对竞争压力,纷纷进行基础教育改革,尤其是美国发起的STEM(科学、技术、工程和数学,简称STEM)教育,在全世界引起了广泛的关注和探索实践。

      当前,我国基础教育阶段的工程教育尚处于起步阶段,没有成熟的课程设置与师资配备,也缺乏相对权威可靠的课程资源。为此,我们精选美国“项目引路”机构(Project Lead the Way,简称PLTW)的课程资源,引进出版了这套“中小学工程教育”丛书。目前,美国50个州和哥伦比亚特区已经有4700多所学校开设PLTW课程,PLTW的课程资源是目前美国初中和高中使用最广泛的预备工程教育课程资源。我们希望,这套丛书的引进出版,为我国当下正在策划的基于“核心素养”的基础教育课程改革,以及我国以工程技术思想为龙头的STEM教育的有效实施提供参考。

      需要说明的是,原书使用的度量衡单位、符号及部分规范,与国内通用的国际单位有所不同,为了原汁原味地保持原有内容,以及行文的简洁,我们仅在每本书的前面附上了单位换算表,以方便读者使用。此外,该套丛书涉及科学、技术、工程和数学多个领域,翻译难度较大。不当之处,欢迎广大读者批评指正。

前言

      毫无疑问,工程学并不是一门新兴的学科。从人类文明开始出现时,工程学就得到了运用。随着更多强有力技术的进化与整合,工程师使用的方法一直在改变。然而,工程学最基本的原理(比如说概念、科学定律、数学公式)却是始终不变的。

     《工程原理》对于教师来说是一本全新的教科书,他们可以用它帮助高中生在现有数学和科学知识的基础上,理解什么是工程学。同时,它也可以激发学生对工程学领域以及技术领域的职业的探索热情。《工程原理》这本书通过展示工程师和设计专家塑造现代化人造社会所依据的原理和概念,培养学生的技术素养以及解决问题的能力。这些能力在后续的工程学学习以及工程技术活动中都是非常宝贵的。

作者简介

      汉德利是一名技术教育教师,在参与了PLTW项目的惠特兰-奇利中学任职。编写本书时正在教授PLTW的技术入门课和高中的工程设计、计算机集成制造、工程原理等课程。曾担任PLTW课程开发部门的副主管。他拥有技术教育专业的理学学士学位,以及工程教育方面的专业研究硕士学位。

      马歇尔是一名技术教育教师,在参与了PLTW项目的西伊朗德阔伊特学区任职,教授工程原理、数字电路、产品设计与制图以及技术入门等课程,参与编写了最新版本的工程原理教材。他从事工程原理课程教学已有15年,每年暑假都会在美国各地进行授课。他拥有技术教育专业的理学学士学位,以及技术教育的硕士学位。     

      库恩(Craig  Coon)是一名技术教育教师,在参与了PLTW项目的布罗克波特中心学区任职。他从事工程原理课程教学已有10年,每年暑假都会和全美国各地的教师一起合作授课。他参与开发了目前全美通用的工程原理课程。目前,库恩正在教授工程原理以及工程设计与发展两门课程。他拥有技术教育专业的理学学士学位,以及教育集成技术的硕士学位。

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