工程学导论 第2版

本书系统地介绍了工程学的基本知识和基础技能。首先叙述了工程学与自然科学及技术的关系、工程师与科学家的职责与区别，以及科学研究、技术开发及工程设计工作的关系与区别，然后详细介绍了创造（发明）产品的一般流程与具体实施方法，结合案例或实例介绍了方案设计、详细设计及材料选用方法。对于工程职业素养，包括知识与技能在工程职业能力中的作用与关系、职业道德及技术交流方法，本书也做了详细的叙述。附录给出了详细的课程项目实施流程。本书可作为高等工科院校低年级师生工程学导论课程的教材以及高年级学生设计与制造系列课程教学参考书，也可作为有志报考工科大学的高中学生科创活动以及工科大学入学面试的参考书。

前言
第1章绪论1
1.1工程的历史1
1.2工程与设想3
1.3工程与技术4
1.4工程与未来6
习题与思考题6
第2章科学、技术与工程7
2.1定义7
2.2科学、技术与工程的关系8
2.3研究与开发10
2.4思维方式12
2.4.1科学思维和辩证思维12
2.4.2横向思维17
2.4.3工程思维18
2.4.4工程与其他学科的联系与区别21
2.4.5工程中的科学问题21
2.5工程问题的求解策略22
2.5.1基于功能的分解23
2.5.2基于结构特征的分解24
2.5.3基于实现技术的分解24
2.5.4基于客户需求的分解25
2.5.5子问题的划分要点25
2.5.6关键子问题及其约束的识别25
2.5.7子问题的接口方式及全局优化问题26
2.6小结26
习题与思考题26
第3章工程与工程师28
3.1工程师的定义28
3.2工程师的工作29
3.3工程技术的传统学科29
3.4工程师的工作分工37
3.5工程师的职业机遇与未来39
3.6如何才能成为一名工程师40
3.6.1自学成才41
3.6.2工程教育43
3.6.3工程教育与创造力46
3.6.4创造性工程师的特点47
3.7小结49
习题与思考题49
第4章工程与社会50
4.1工程与人文50
4.1.1工程思维与人文思维50
4.1.2工科教育与人文教育51
4.2工程与人类需求52
4.2.1马斯洛需求塔52
4.2.2满足人类需求的有名产品53
4.2.3工程创新的动力：需求分析与挖掘54
4.3工程（技术）与人类未来55
4.4职业道德58
4.4.1工程师的失误带来的灾难58
4.4.2工程职业道德60
4.5小结63
习题与思考题64
第5章工程执业能力与素养65
5.1工程师应该具备的能力与素养65
5.1.1技术能力65
5.1.2执业素养70
5.2社交与团队合作技能72
5.2.1技术团队72
5.2.2社交能力74
5.2.3团队合作技能77
5.3技术交流79
5.3.1交流与沟通79
5.3.2口语表达与交流能力79
5.3.3书面表达与交流能力80
5.4影响工程师未来发展的因素85
5.5小结87
习题与思考题87
第6章创造产品的一般流程88
6.1发现需求并定义问题89
6.2确定约束条件和设计目标90
6.3组建开发团队94
6.4寻求解决方案：从方案（概念）设计到样机制作的循环95
6.5小结96
习题与思考题96
第7章方案设计97
7.1方案设计流程97
7.2识别客户需求98
7.3确定设计规格与指标100
7.4方案生成102
7.5方案选择108
7.6小结110
习题与思考题110
第8章详细设计112
8.1系统设计112
8.2实体设计117
8.2.1模块架构设计117
8.2.2功能与结构设计119
8.2.3关联设计120
8.2.4设计评估129
8.3确定允许制造误差130
8.3.1制造误差的分类与控制方法132
8.3.2确定公差值135
8.3.3公差累积137
8.4小结138
习题与思考题138
第9章材料选用139
9.1材料的性能139
9.2复合材料146
9.3智能材料148
9.4材料的选用155
9.5小结156
习题与思考题156
第10章样机制作与测试157
10.1产品开发过程中的样机157
10.2样机制作160
10.3快速原型制造162
10.4测试163
10.5小结168
习题与思考题168
附录课程项目实施流程169
参考文献171