工程导论 第2版

本书结合工程教育专业认证中的非技术要求，以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程思维为主线，阐述了工程教育、工程学、工程伦理、工程创新、工程与环境、工程与社会、工程项目管理、工程经济分析、工程项目的策划与建设程序等内容。本书力图对各知识点进行系统梳理，形成完整的知识体系，着力提高学生的创新创业意识、工程技术素养和工程实践能力，从而培养和锻炼学生的工程思维，最终系统构建“会不会做”“该不该做”“可不可做”“值不值做”四位一体的工程思维体系。本书注重理论与实践相结合，具有完整性、先进性和适应性等特点。为便于教学，本书提供授课用电子课件、项目设计报告模板、项目设计案例、课程考核说明、期末考核答辩评分表、课堂测试题等授课资源，需要的教师可登录机工教育服务网（www. cmpedu.com）免费注册、审核通过后下载，或联系编辑索取（微信：18515977506，电话010-88379753）。 　　本书可作为高等学校工科各专业本科生及研究生的教材，也可供工程领域的科研人员和技术人员参考。

马忠贵，工学博士，北京科技大学计算机与通信工程学院副教授，硕士生导师，现任通信工程系党支部书记、副主任。作为课题负责人主持国家自然科学基金、物联网专项、北京市自然科学基金等纵向课题4项，作为主要研究人员参加国家863计划重点项目、“十一五”科技支撑计划项目、教育部科学技术研究重大项目、国家自然科学基金、北京市自然科学基金课题等8项。已发表论文40余篇，其中SCI检索4篇，EI检索20篇，ISTP检索3篇。编著学术著作3部，出版教材2部。已申请和授权国家发明专利5项，登记计算机软件著作权3项。 [1]

第1章 工程教育概论1 1.1 工程师1 1.1.1 工程师的概念1 1.1.2 工程师与科学家的关系5 1.1.3 工程师的分类5 1.1.4 工程师的执业资质8 1.2 工程思维9 1.2.1 工程理念9 1.2.2 科学思维与辩证思维10 1.2.3 工程思维10 1.3 工程教育12 1.3.1 国外工程教育的起源与发展13 1.3.2 国内工程教育的起源与发展15 1.3.3 CDIO工程教育模式17 1.3.4 工程教育专业认证18 1.4 现代工程观20 1.4.1 工程系统观20 1.4.2 工程价值观21 1.4.3 工程发展观21 1.4.4 工程实践观22 1.4.5 工程伦理观22 1.4.6 工程生态观23 1.4.7 工程文化观23 1.4.8 工程社会观24 1.4.9 工程创新观25 参考文献25 第2章 工程学概论26 2.1 工程的实例26 2.1.1 古代工程实例26 2.1.2 现代工程实例28 2.2 科学、技术与工程30 2.2.1 科学、技术与工程的基本概念30 2.2.2 科学、技术与工程之间的关系37 2.3 工程的全生命周期过程42 2.4 工程的分类46 2.4.1 按照工程所在的国民经济产业 分类46 2.4.2 按照工程的用途分类47 2.4.3 按照工程的知识体系分类48 2.4.4 其他分类49 2.5 理解工程活动的几个维度49 2.6 工程哲学51 参考文献52 第3章 工程伦理53 3.1 工程伦理概述53 3.1.1 道德与伦理54 3.1.2 工程伦理的概念55 3.1.3 工程伦理的作用56 3.1.4 不同的伦理立场56 3.1.5 伦理困境与伦理选择59 3.2 工程伦理问题及处理的基本 原则61 3.2.1 主要工程伦理问题61 3.2.2 处理工程伦理问题的基本原则61 3.3 工程师的伦理责任63 3.3.1 工程师伦理责任的概念63 3.3.2 增强工程师伦理责任的重要意义63 3.3.3 现代工程师应具备的伦理责任64 3.3.4 工程伦理教育69 3.4 工程伦理章程71 3.4.1 IEEE伦理章程71 3.4.2 工程伦理规范范本71 参考文献72 第4章 工程创新73 4.1 创新的概念、内容和分类73 4.1.1 创新的概念73 4.1.2 工程创新的内涵75 4.1.3 创新及工程创新的特点76 4.1.4 创新的内容和分类77 4.2 创新的过程、原则与基本原理78 4.2.1 创新过程的一般模式78 4.2.2 创新的原则79 4.2.3 创新的基本原理81 4.3 创新思维83 4.3.1 惯性思维84 4.3.2 创造性思维86 4.3.3 创新思维实践：头脑风暴88 4.4 TRIZ理论91 4.4.1 TRIZ理论的起源与发展91 4.4.2 TRIZ理论的体系结构92 4.4.3 TRIZ理论的核心思想105 4.4.4 TRIZ理论的求解过程106 参考文献108 第5章 工程与环境109 5.1 环境问题及挑战109 5.1.1 环境问题概述109 5.1.2 当代全球环境问题挑战113 5.1.3 产生环境问题的根源117 5.2 工程环境伦理观与工程环境价 值观117 5.2.1 工程活动对环境的影响118 5.2.2 工程环境伦理观的基本思想118 5.2.3 工程环境伦理观的核心问题119 5.2.4 工程环境伦理观的原则120 5.2.5 工程活动中的环境价值观121 5.3 工程师的环境伦理责任与规范123 5.3.1 工程共同体的环境伦理责任123 5.3.2 工程师的环境伦理责任123 5.3.3 工程师的环境伦理规范124 5.4 环境保护与可持续发展125 5.4.1 关于可持续发展的4次重要国际 会议126 5.4.2 可持续发展的基本内涵与特征127 5.4.3 可持续发展的基本原则129 5.4.4 我国实施可持续发展战略的主要 做法130 5.4.5 我国实施可持续发展战略的 行动131 5.5 应对环境挑战的途径134 5.5.1 我国政府应对环境挑战的途径134 5.5.2 企业应对环境挑战的途径135 5.5.3 公众应对环境挑战的途径136 5.5.4 工程师应对环境挑战的途径136 参考文献137 第6章 工程与社会138 6.1 工程与社会概述138 6.1.1 工程的社会属性138 6.1.2 工程的社会运行140 6.1.3 工程的社会影响141 6.1.4 工程的社会责任142 6.2 工程文化143 6.2.1 文化与工程文化的概念144 6.2.2 工程文化的内容146 6.2.3 工程文化的特征147 6.2.4 工程文化的作用和影响148 6.3 工程与法律150 6.3.1 法律的概念和法的表现形式150 6.3.2 《中华人民共和国民法典》152 6.3.3 工程实践与法律法规156 6.3.4 法律法规在工程实践中的基本 原则161 6.4 工程风险与安全162 6.4.1 工程风险与工程安全的概念162 6.4.2 工程风险防范164 6.4.3 工程风险评估与管理167 6.4.4 工程风险控制168 参考文献169 第7章 工程项目管理170 7.1 工程项目管理的基本概念170 7.1.1 管理170 7.1.2 项目与工程项目170 7.1.3 项目管理173 7.1.4 工程项目管理179 7.2 工程项目管理十大知识领域180 7.2.1 项目整合管理182 7.2.2 项目范围管理186 7.2.3 项目进度管理187 7.2.4 项目成本管理189 7.2.5 项目质量管理190 7.2.6 项目资源管理190 7.2.7 项目沟通管理192 7.2.8 项目风险管理193 7.2.9 项目采购管理194 7.2.10 项目相关方管理195 7.3 工程项目管理的研究方法196 7.3.1 系统分析法196 7.3.2 控制论197 7.3.3 信息论197 7.3.4 定性定量相结合的方法197 7.4 工程项目管理的5大过程组198 7.4.1 启动过程组198 7.4.2 规划过程组199 7.4.3 执行过程组199 7.4.4 监控过程组201 7.4.5 收尾过程组202 7.5 工程项目管理的6个关键要素203 7.5.1 项目的出发点—目标203 7.5.2 项目的权衡取舍—“多快 好省”204 7.5.3 项目的成功保障—项目团队204 参考文献204 第8章 工程经济分析205 8.1 工程经济分析概述205 8.1.1 工程经济与工程经济分析205 8.1.2 工程经济分析的目的和意义207 8.1.3 工程经济分析的基本原则208 8.2 资金时间价值与现金流量209 8.2.1 资金时间价值209 8.2.2 现金流量和现金流量图211 8.2.3 资金的等值计算212 8.3 工程经济分析的基本要素216 8.3.1 投资216 8.3.2 费用和成本217 8.3.3 收入219 8.3.4 税金220 8.3.5 利润221 8.4 工程经济分析的基本方法221 8.4.1 费用效益分析221 8.4.2 方案比选法222 8.5 工程经济分析的一般过程223 8.5.1 问题定义223 8.5.2 提出备选方案223 8.5.3 估计经济效果223 8.5.4 选择决策判据223 8.5.5 分析和比较备选方案224 8.5.6 选择最佳备选方案224 8.5.7 执行过程的监督与结果的后 评价224 8.6 工程经济效果评价224 8.6.1 工程经济效果的评价指标224 8.6.2 工程项目投资方案的类型229 8.6.3 独立方案的经济效果评价229 8.6.4 互斥方案的经济效果评价229 8.6.5 相关方案的经济效果评价232 参考文献232 第9章 工程项目的策划与建设程序233 9.1 工程项目策划的概念233 9.2 工程项目的前期策划234 9.2.1 工程项目的需求分析234 9.2.2 工程项目的目标设计236 9.2.3 工程项目的可行性研究237 9.3 工程项目的实施策划239 9.3.1 工程项目实施策划的概念、作用和 要求239 9.3.2 工程项目管理规划大纲240 9.3.3 工程项目管理实施规划241 9.3.4 工程项目施工组织设计243 9.4 工程项目的建设程序245 9.4.1 项目建议书阶段245 9.4.2 可行性研究阶段246 9.4.3 设计方案阶段246 9.4.4 建设准备阶段247 9.4.5 工程施工阶段248 9.4.6 竣工验收及交付使用阶段248 9.4.7 通信工程项目的建设程序248 参考文献250