本書分為三個(gè)部分,共12章,介紹了電力和電子的應(yīng)用、機(jī)械、能源、通信、制造、自動(dòng)化和機(jī)器人、新興技術(shù)等,并探索了工程和工程技術(shù)領(lǐng)域可能的職業(yè)方向。書中還設(shè)計(jì)有不同的板塊,比如:每章的開(kāi)始都有一個(gè)應(yīng)用中的工程學(xué),以講故事的形式展現(xiàn)工程師是如何處理設(shè)計(jì)問(wèn)題,找出解決方案的;工程學(xué)挑戰(zhàn)讓學(xué)生親自動(dòng)手去解決問(wèn)題,以加深學(xué)生對(duì)本章節(jié)的理解;工程學(xué)中的數(shù)學(xué)和工程學(xué)中的科學(xué)用一些有趣的事實(shí)來(lái)闡釋科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系;職業(yè)聚焦講述了不同工程領(lǐng)域的工程師的勵(lì)志故事等。
本套中小學(xué)工程教育叢書是從美國(guó)引進(jìn)的,有很多值得借鑒的優(yōu)點(diǎn)。其內(nèi)容系統(tǒng)、完整。書中對(duì)工程學(xué)科有全面、系統(tǒng)的介紹,包括工程設(shè)計(jì)的一般流程,工程建設(shè)相關(guān)的工具、材料、職業(yè)等。書中還結(jié)合具體的工程項(xiàng)目,介紹了物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)在工程問(wèn)題中的應(yīng)用。它也是跨學(xué)段的系統(tǒng)設(shè)計(jì),初中階段的學(xué)生用書是《工程學(xué)入門》,高中階段的學(xué)生用書是《工程原理》《工程設(shè)計(jì)導(dǎo)論》,內(nèi)容的難易與梯度都比較合適。語(yǔ)言生動(dòng)、圖文并茂,可讀性很強(qiáng)。與此同時(shí),整套書不僅有功能類似傳統(tǒng)教材的學(xué)生用書,還有配套實(shí)踐手冊(cè),可供學(xué)生練習(xí)、提高。他山之石,可以攻玉,希望這套書可以為我國(guó)當(dāng)前的課程改革、教材開(kāi)發(fā)服務(wù)。
本書為引進(jìn)書,原版書是Delmar Cengage Learning為PLTW機(jī)構(gòu)(美國(guó)非營(yíng)利性基金會(huì),為學(xué)生提供工程學(xué)和工程技術(shù)教育的相關(guān)知識(shí))開(kāi)發(fā)的整套教材中的一種。原書為工程學(xué)預(yù)備課程,目的是為學(xué)生在高等教育中學(xué)習(xí)工程與工程技術(shù)做準(zhǔn)備;原書還得到了利比希家族的慈善創(chuàng)業(yè)基金會(huì)的資金支持,這使得PLTW課程成為了美國(guó)首屈一指的以工程為核心的初中技術(shù)教育項(xiàng)目。 本書內(nèi)容生動(dòng)活潑,實(shí)踐性和互動(dòng)性強(qiáng),而更獨(dú)特之處是將工程概念引入進(jìn)了初中課程。工程是STEM教育的重要內(nèi)容,也是目前國(guó)內(nèi)中小學(xué)教育眾所周知的短板,因此,本書可以是一個(gè)重要的補(bǔ)充,從內(nèi)容到教育理念都值得中學(xué)生和所有關(guān)心教育人士的參考和借鑒。
喬治·E·羅杰斯(George E. Rogers)博士是普渡大學(xué)工程/技術(shù)教師教育的教授和協(xié)調(diào)員。邁克爾·D·萊特(Michael D. Wright)博士是中密蘇里大學(xué)教育學(xué)院院長(zhǎng)。本·耶茨(Ben Yates)是密蘇里科技大學(xué)PLTW附屬機(jī)構(gòu)密蘇里項(xiàng)目引路分部副主任。耶茨曾是一名授課教師,學(xué)校行政領(lǐng)導(dǎo)及大學(xué)教授。
第四部分:工程學(xué)中能量的應(yīng)用
第九章 能量
第一節(jié):什么是能量?
第二節(jié):能量的類型與轉(zhuǎn)換
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第十章 可持續(xù)性建筑
第一節(jié):土木工程與可持續(xù)性建筑概述
第二節(jié):建筑
第三節(jié):結(jié)構(gòu)工程學(xué)
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第十一章 能量轉(zhuǎn)移
第一節(jié):簡(jiǎn)單機(jī)械
第二節(jié):機(jī)械運(yùn)動(dòng)
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第十二章 流體動(dòng)力學(xué)
第一節(jié):流體動(dòng)力學(xué)
第二節(jié):氣體力學(xué)
第三節(jié):流體力學(xué)
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第十三章 飛行與空間
第一節(jié):飛行技術(shù)
第二節(jié):飛機(jī)推進(jìn)與控制系統(tǒng)
第三節(jié):火箭與太空飛行
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第五部分:電力與電子
第十四章 電學(xué)理論
第一節(jié):電流
第二節(jié):發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)
第三節(jié):測(cè)量電流
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第十五章 電路
第一節(jié):基本電路
第二節(jié):串聯(lián)電路
第三節(jié):并聯(lián)電路
第四節(jié):混聯(lián)電路
總結(jié)
詞匯
知識(shí)拓展
第十六章 電子學(xué)
第一節(jié):電子設(shè)備
第二節(jié):數(shù)字電子學(xué)
第三節(jié):控制你的世界
總結(jié) 320
詞匯 321
知識(shí)拓展 321
第六部分:生產(chǎn)系統(tǒng)
第十七章 制造業(yè) 322
第一節(jié):制造業(yè)的重要性 325
第二節(jié):制造工藝327
第三節(jié):制造系統(tǒng)的組織管理 337
總結(jié) 342
詞匯 342
知識(shí)拓展 343
第十八章 機(jī)器人學(xué) 344
第一節(jié):你的世界里的機(jī)器人 346
第二節(jié):機(jī)器人系統(tǒng) 356
第三節(jié):機(jī)器人學(xué)的歷史 362
總結(jié) 364
詞匯 364
知識(shí)拓展 365
第十九章 自動(dòng)化 366
第一節(jié):你的世界里的自動(dòng)化 368
第二節(jié):制造業(yè)中的自動(dòng)化 373
總結(jié) 380
詞匯 380
知識(shí)拓展 381
第二十章 新興技術(shù) 382
第一節(jié):生物技術(shù) 384
第二節(jié):納米技術(shù) 389
第三節(jié):醫(yī)療技術(shù) 391
總結(jié) 398
詞匯表 399
知識(shí)拓展 400