工程思维（原书第5版）（双色版）

本书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。本书面向所有工程专业背景的读者，解释产品和项目设计的过程而不是技术细节。主要内容包括工程概述、什么是设计、项目管理和团队合作技巧、工程管理工具、人机交互界面、工程师与真实世界、沟通、写作与展示，这些对工程师的实际工作非常有帮助。

马克·N. 霍伦斯坦（Mark N.Horenstein）<br />美国波士顿大学电气与计算机工程系荣休教授，IEEE会士，美国静电协会前主席。曾担任《静电学杂志》名誉主编。他拥有麻省理工学院和加州大学伯克利分校电气工程博士和硕士学位，并常年为大学新生教授工程设计课程。他设计并开发了一套高级工程设计实训课程，使学生可以体验实际的工程项目过程，将所学工程知识学以致用。

目　　录<br /><br />译者序<br />前言<br />第1章　工程是什么1　<br />1.1　工程有许多领域2<br />　　1.1.1　航空工程3<br />　　1.1.2　农业工程4<br />　　1.1.3　生物医学工程4<br />　　1.1.4　化学工程5<br />　　1.1.5　土木工程5<br />　　1.1.6　计算机工程6<br />　　1.1.7　电气工程7<br />　　1.1.8　环境工程8<br />　　1.1.9　工业工程8<br />　　1.1.10　材料工程9<br />　　1.1.11　机械工程10<br />　　1.1.12　机电工程10<br />　　1.1.13　造船工程11<br />　　1.1.14　核工程11<br />　　1.1.15　石油工程12<br />　　1.1.16　系统工程12<br />　1.2　一些工程专业组织13<br />　1.3　成为一个注册专业工程师14<br />　1.4　工程师：项目管理的核心15<br />　1.5　工程：一组技能18<br />　　1.5.1　知识18<br />　　1.5.2　经验19<br />　　1.5.3　直觉19<br />　关键术语21<br />第2章　设计是什么22<br />　2.1　“设计”一词的使用22<br />　2.2　分析、设计和复制之间的不同23<br />　　2.2.1　分析25<br />　　2.2.2　设计26<br />　　2.2.3　复制27<br />　2.3　优秀的设计与糟糕的设计31<br />　2.4　设计周期35<br />　　2.4.1　定义总体目标35<br />　　2.4.2　收集信息36<br />　　2.4.3　确认和评估可能的设计策略36<br />　　2.4.4　设计初试37<br />　　2.4.5　模型与分析38<br />　　2.4.6　构建原型、记录文档和测试38<br />　　2.4.7　修改和再次修改40<br />　　2.4.8　彻底测试产品41<br />　2.5　生成想法44<br />　　2.5.1　头脑风暴的基本规则44<br />　　2.5.2　正式的头脑风暴45<br />　　2.5.3　非正式的头脑风暴会议50<br />　2.6　设计实例56<br />　　2.6.1　机器人设计大赛56<br />　　2.6.2　面罩生产设备64<br />　　2.6.3　自动移液器67<br />　　2.6.4　帆船自动驾驶仪72<br />　　2.6.5　海洋能量采集机75<br />　总结79<br />　关键术语79<br />　问题80<br />第3章　项目管理与团队合作技能88<br />　3.1　在团队中工作88<br />　　3.1.1　建立一个有效的团队89<br />　　3.1.2　组织结构图92<br />　　3.1.3　职位描述93<br />　　3.1.4　团队联系人列表93<br />　　3.1.5　团队会议93<br />　　3.1.6　与组织中其他团队合作94<br />　3.2　管理任务：保持项目正常进行97<br />　　3.2.1　清单97<br />　　3.2.2　时间表98<br />　　3.2.3　甘特图98<br />　　3.2.4　PERT图99<br />　3.3　文档：项目成功的关键103<br />　　3.3.1　纸质文档与电子文档104<br />　　3.3.2　工程师的日志（笔记本）104<br />　　3.3.3　日志格式105<br />　　3.3.4　使用你的工程日志105<br />　　3.3.5　技术报告107<br />　　3.3.6　软件文档与工程日志的作用108<br />　　3.3.7　日志的重要性：案例研究1109<br />　　3.3.8　日志的重要性：案例研究2111<br />　3.4　法律问题：知识产权、专利和商业<br />机密112<br />　　3.4.1　专利112<br />　　3.4.2　专利术语113<br />　关键术语113<br />　问题113<br />第4章　工程工具118<br />　4.1　估计118<br />　4.2　数字处理125<br />　　4.2.1　国际单位制125<br />　　4.2.2　单位一致126<br />　　4.2.3　有效数字127<br />　　4.2.4　尺寸和公差127<br />　4.3　图的类型130<br />　　4.3.1　半对数图130<br />　　4.3.2　双对数图132<br />　　4.3.3　极坐标图133<br />　　4.3.4　三维图形134<br />　4.4　原型设计137<br />　4.5　逆向工程143<br />　4.6　计算机分析144<br />　4.7　规格说明表155<br />　4.8　因特网156<br />　4.9　电子表格在工程设计中的应用159<br />　4.10　实体模型与计算机辅助制图167<br />　　4.10.1　为什么要画工程图167<br />　　4.10.2　图纸的类型168<br />　4.11　系统仿真173<br />　4.12　电子电路仿真175<br />　4.13　图形化编程177<br />　4.14　微处理器：另一种形式的<br />计算机178<br />　关键术语180<br />　问题180<br />第5章　人机界面190<br />　5.1　人类如何与机器交互190<br />　5.2　人体工程学191<br />　5.3　认知194<br />　5.4　人机界面：案例研究195<br />　关键术语206<br />　问题206<br />第6章　工程师与现实世界210<br />　6.1　社会对工程师的看法210<br />　6.2　工程师如何吸取教训213<br />　6.3　失败在工程设计中的影响：案例<br />研究215<br />　　6.3.1　案例1：塔科马海峡大桥215<br />　　6.3.2　案例2：哈特福德市民中心216<br />　　6.3.3　案例3：挑战者号航天飞机217<br />　　6.3.4　案例4：堪萨斯市凯悦酒店218<br />　　6.3.5　案例5：三里岛220<br />　　6.3.6　案例6：美国巡洋舰<br />温森斯号221<br />　　6.3.7　案例7：哈勃望远镜222<br />　　6.3.8　案例8：哈维兰彗星型客机223<br />　　6.3.9　案例9：坍塌的天花板224<br />　　6.3.10　案例10：花旗集团中心226<br />　　6.3.11　案例11：福特Pinto227<br />　6.4　在设计中做好失败的准备228<br />　关键术语229<br />　推荐阅读229<br />　问题229<br />第7章　学会表达、书写及演讲232<br />　7.1　良好沟通技巧的重要性233<br />　7.2　准备会谈、演讲和会议233<br />　7.3　准备正式演讲234<br />　7.4　撰写电子邮件、信件及备忘录240<br />　　7.4.1　撰写电子邮件240<br />　　7.4.2　正式电子邮件的头240<br />　　7.4.3　邮件内容的第一句241<br />　　7.4.4　正文242<br />　　7.4.5　书写正式的备忘录和信件244<br />　7.5　撰写技术报告、提案和<br />期刊文章248<br />　　7.5.1　技术报告248<br />　　7.5.2　期刊论文249<br />　　7.5.3　提案249<br />　7.6　撰写说明手册249<br />　　7.6.1　简介249<br />　　7.6.2　安装249<br />　　7.6.3　操作250<br />　　7.6.4　安全性250<br />　　7.6.5　故障排除250<br />　　7.6.6　附录251<br />　　7.6.7　内容的重复251<br />　7.7　技术文档撰写策略255<br />　　7.7.1　对撰写的文档做好规划255<br />　　7.7.2　选择合适的地点撰写文档255<br />　　7.7.3　确定读者255<br />　　7.7.4　做笔记255<br />　　7.7.5　创建主题标题256<br />　　7.7.6　短暂休息256<br />　　7.7.7　写第一稿256<br />　　7.7.8　阅读草稿256<br />　　7.7.9　修改草稿256<br />　　7.7.10　修改、修改、再修改257<br />　　7.7.11　审查最后的草稿257<br />　　7.7.12　常见的撰写错误257<br />　关键术语258<br />　问题258<br />　索引262