像工程師一樣思考（原書第4版）

定　價：￥199.00

作　者：	伊麗莎白A.斯蒂芬，大衛(wèi)R.鮑曼著，周剛　南煜　張鳳娟　等譯譯
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111648604	出版時間：	2020-06-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	670	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書介紹了工程師應(yīng)該掌握和了解的相關(guān)知識，內(nèi)容涵蓋四個部分，包括工程基礎(chǔ)、工程問題的思考維度、處理工程問題的工具以及編程技巧。本書力求展示工程師解決問題的方法論和相關(guān)技術(shù)，幫助學(xué)生多實踐，多動手，為做一名合格的工程師做好準備。 ●第一部分　工程基礎(chǔ) 用三條線索將前五章的內(nèi)容聯(lián)系在一起。第一條線索體現(xiàn)在“工程基礎(chǔ)”這個標(biāo)題中，它們是成功工程師所應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識。第二條線索是交流。第三條線索是解決問題的方法論。 ●第二部分　工程問題的思考維度作為一名有經(jīng)驗的工程師，你必須理解那些未受過系統(tǒng)工程訓(xùn)練的人常常容易誤解的術(shù)語，如“維度”（也稱為量綱），它是一個可測量的物理概念，可用單位進行量化。理解單位對于判定一個問題的數(shù)值解是否正確至關(guān)重要，通過學(xué)習(xí)單位相關(guān)知識，工程師可以洞悉各種參數(shù)的相互作用，提高解決問題的能力。 ●第三部分　處理工程問題的工具在選擇用于教學(xué)的分析工具時用Excel。在本部分中，用物理現(xiàn)象來描述和解釋數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)模型來描述實驗數(shù)據(jù)，并以圖形化方法呈現(xiàn)工程問題的解決過程。 ●第四部分　編程技巧以工程課程中常用的MATLAB作為編程語言。本部分涵蓋的主題為使用計算機作為解決問題的工具提供了堅實的基礎(chǔ)。

作者簡介

　　★大衛(wèi)·R.鮑曼（David R. Bowman）上大學(xué)之前，我對音樂非常感興趣。在高中我參加了不同的樂隊（管弦樂隊、爵士樂隊等），我喜歡演奏和聽音樂，這給了我創(chuàng)造音樂作品的靈感。我追求工程的原因與之類似，作為工程師，我可以創(chuàng)造。對我來說，像工程師一樣思考，正如像音樂家一樣思考，從本質(zhì)上來講，是有創(chuàng)造力地為問題找到解決方法。 —— D. Bowman，計算機工程師 ★威廉·J.帕克（William J. Park）對我來說，理解事物的工作方式是所有工程工作的基礎(chǔ)。盡管大多數(shù)工程師關(guān)注的是與他們的專業(yè)相關(guān)的技術(shù)主題，但對該主題的理解可延伸至一切領(lǐng)域！人們永遠不知道，當(dāng)在某個領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了一些看似隨機的知識或某種模式時，它們可能會是解決另一個領(lǐng)域內(nèi)工程問題的關(guān)鍵。 ——W. Park，電氣工程師 ★伊麗莎白·A.斯蒂芬（Elizabeth A. Stephan）我喜歡把數(shù)學(xué)和化學(xué)等學(xué)科比喻為“黑色和白色”——可對方程求積分和平衡化學(xué)反應(yīng)，而工程是灰色的，它不一定有一個明確的答案。像工程師一樣思考，是訓(xùn)練你的思維，從許多不同的角度研究一個問題，以便有條理地解決問題。工程師的工作就是在灰色中找到一個解決方案，并用黑色和白色呈現(xiàn)。 ——E. Stephan，化學(xué)工程師 ★馬修·W.奧蘭（Matthew W. Ohland）像工程師一樣思考，是思考如何基于任何可用的資源來解決問題，或者使用周圍的材料修復(fù)破損的東西，并學(xué)會以一種人人都能理解的方式交流技術(shù)問題。 ——M. Ohland，土木工程師 ★本杰明·L.西爾（Benjamin L. Sill）工程學(xué)有點像打高爾夫球。沒有兩根高爾夫球桿是完全相同的。在工程中，沒有兩個問題或設(shè)計是完全相同的。想要成功，工程師需要一袋球桿（數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理、英語、社會學(xué)等），然后需要進行訓(xùn)練，以便能夠在打球過程中選擇正確的球桿組合，打出標(biāo)準桿的成績（如果幸運的話，打出小鳥球）。簡而言之，需要教會工程師去思考。 ——B. Sill，航空航天工程師

圖書目錄

【第一部分　工程基礎(chǔ)】
●第1章　倫理道德6
1.1　倫理道德決定7
1.2　剽竊12
1.3　工程信條13
1.4　社會責(zé)任14
課堂活動15
復(fù)習(xí)題17

●第2章　設(shè)計、團隊合作與項目管理20
2.1　設(shè)計過程20
2.2　定義問題或需求21
2.3　標(biāo)準：明確什么是重要的22
2.4　產(chǎn)生想法25
2.5　比較設(shè)計和做出決定26
2.6　原型和測試28
2.7　可持續(xù)性—一種特殊的設(shè)計標(biāo)準29
2.8　團隊合作31
2.9　實驗設(shè)計：PERIOD分析37
2.10　項目時間表40
2.11　現(xiàn)代項目管理42
課堂活動42
復(fù)習(xí)題43
小型設(shè)計項目44

●第3章　工程交流48
3.1　基本的陳述技巧48
3.2　演講示例51
3.3　基本的技術(shù)寫作技巧55
3.4　常用的技術(shù)交流格式59
課堂活動68
復(fù)習(xí)題74

●第4章　估算80
4.1　估算的基本點83
4.2　類比估算84
4.3　聚合估算84
4.4　由上下界估算85
4.5　建模估算85
4.6　有效數(shù)字86
4.7　合理性89
4.8　計數(shù)法93
課堂活動95
復(fù)習(xí)題97

●第5章　解決問題98
5.1　問題類型98
5.2　SOLVEM—一種解決問題的方法100
5.3　最終結(jié)果表示107
5.4　避免常規(guī)錯誤107
5.5　SOLVEM舉例108
課堂活動110
復(fù)習(xí)題113

【第二部分　工程問題的思考維度】
●第6章　基本量綱和基本單位118
6.1　公制118
6.2　其他單位體制121
6.3　單位轉(zhuǎn)換步驟122
6.4　包含多個步驟的轉(zhuǎn)換125
6.5　涉及“新”單位的轉(zhuǎn)換128
6.6　派生量綱和單位129
6.7　方程式法則133
6.8　涉及方程的轉(zhuǎn)換136
課堂活動138
復(fù)習(xí)題143

●第7章　通用單位149
7.1　力149
7.2　重量151
7.3　密度153
7.4　量157
7.5　溫度161
7.6　壓強164
7.7　氣體壓強169
7.8　能量171
7.9　功率175
7.10　效率176
7.11　電學(xué)概念180
課堂活動189
復(fù)習(xí)題198

●第8章　無量綱數(shù)206
8.1　有單位的常數(shù)206
8.2　常見的無量綱數(shù)209
8.3　量綱分析211
8.4　瑞利法213
課堂活動220
復(fù)習(xí)題223

【第三部分　處理工程問題的工具】
●第9章　圖形化解決方案230
9.1　制圖術(shù)語230
9.2　恰當(dāng)?shù)膱D形230
9.3　Excel中可用的圖形類型237
9.4　圖形解釋240
9.5　曲線形狀的意義244
9.6　圖形化解決方案249
課堂活動255
復(fù)習(xí)題264

●第10章　模型和系統(tǒng)275
10.1　趨勢線的正確繪制方法276
10.2　線性函數(shù)276
10.3　線性關(guān)系279
10.4　線性關(guān)系的組合284
10.5　冪函數(shù)293
10.6　指數(shù)函數(shù)296
課堂活動301
復(fù)習(xí)題309

●第11章　數(shù)學(xué)模型320
11.1　選擇一種趨勢線類型320
11.2　解釋對數(shù)圖328
11.3　對數(shù)圖的適當(dāng)繪圖規(guī)則332
11.4　在Excel中將刻度延伸為對數(shù)333
11.5　處理Excel的局限性334
課堂活動338
復(fù)習(xí)題345

●第12章　統(tǒng)計352
12.1　直方圖353
12.2　統(tǒng)計行為355
12.3　分布358
12.4　累積分布函數(shù)363
12.5　統(tǒng)計過程控制365
12.6　Excel中的統(tǒng)計370
12.7　MATLAB中的統(tǒng)計375
課堂活動380
復(fù)習(xí)題386

【第四部分　編程技巧】
●第13章　MATLAB基礎(chǔ)392
13.1　變量基礎(chǔ)395
13.2　數(shù)值類型和標(biāo)量398
13.3　向量401
13.4　矩陣412
13.5　字符串423
13.6　元胞數(shù)組425
13.7　結(jié)構(gòu)數(shù)組435
課堂活動439
復(fù)習(xí)題449

●第14章　算法、程序和函數(shù)456
14.1　算法456
14.2　程序463
14.3　函數(shù)473
14.4　推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型481
14.5　調(diào)試MATLAB代碼485
課堂活動487
復(fù)習(xí)題493

●第15章　MATLAB的輸入與輸出501
15.1　輸入501
15.2　輸出510
15.3　繪圖515
15.4　趨勢線525
15.5　Microsoft Excel I/O530
課堂活動535
復(fù)習(xí)題545

●第16章　邏輯和條件557
16.1　算法回顧—表示決策557
16.2　關(guān)系運算符和邏輯運算符561
16.3　邏輯變量564
16.4　MATLAB中的條件語句571
16.5　應(yīng)用：分類圖574
16.6　switch語句578
16.7　錯誤和警告580
課堂活動583
復(fù)習(xí)題594

●第17章　循環(huán)結(jié)構(gòu)608
17.1　算法回顧—循環(huán)608
17.2　while循環(huán)613
17.3　for循環(huán)619
課堂活動631
復(fù)習(xí)題641

●微信關(guān)注“華章計算機”，回復(fù)“64860”，獲取本書配套資源：
在線基礎(chǔ)知識
○日常工程
○Excel工作表
○理解檢查答案
○公式表
○MATLAB繪圖屬性