کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving

کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving (مبانی مهندسی و حل مسئله، ویرایش هشتم) منبعی جامع و کامل برای یادگیری مبانی مهندسی و اصول حل مسئله است. این کتاب در 18 فصل به شرح مباحث مهدسی، مقدمات و کاربردهای آن و چگونگی مواجهه با حل مشکلات گوناگون در مهندسی می‌پردازد.

در ادامه مقدمه‌ای از کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving را از زبان نویسنده شرح خواهیم داد.

مقدمه‌ای بر کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving:

به دانشجو

همانطور که مطالعه مهندسی را شروع می‌کنید، بدون شک سرشار از اشتیاق، کنجکاوی و میل به موفقیت هستید. سال اول شما در درجه اول صرف ایجاد یک پایه محکم در ریاضیات، علوم پایه و ارتباطات خواهد شد. همچنین، شما با موضوعات مهندسی منتخب آشنا می‌شوید که نشان می‌دهد مهندسان چگونه به حل مسئله برخورد می‌کنند، به راه حل‌های صحیح می‌رسند و با سایر متخصصان مهندسی و عموم مردم برای پیاده‌‎سازی راه حل‌ها ارتباط برقرار می‌کنند.

خواهید دید که چگونه ریاضیات، علوم و ارتباطات ابزاری برای حل مسائل و انتقال راه حل‌ها به گونه‌ای فراهم می‌کنند که به وضوح قابل درک و تأیید سریع توسط افراد مناسب باشد. در مرحله بعد، نیاز به مطالعه عمیق تر در بسیاری از موضوعات مهندسی را برای حل مسائل پیچیده تر کشف خواهید کرد. ما معتقدیم که مطالب ارائه شده در این کتاب به شما درک اساسی از نحوه عملکرد مهندسان در دنیای فناوری امروزی را ارائه می‌دهد.

پس از مطالعه سرفصل‌های این متن، ما معتقدیم که مشتاق ورود به رشته‌های مهندسی پیشرفته در رشته انتخابی خود خواهید بود، با اطمینان از اینکه با موفقیت به اهداف آموزشی خود دست خواهید یافت. همچنین مشخصات مهندسان شاغلی را که چند سال پیش در جایگاه شما بودند، پیدا خواهید کرد. آن‌ها نشان خواهند داد که نتیجه کار سخت شما منجر به مشاغل شگفت‌انگیز می‌شود.

به مربی

دوره‌های مهندسی برای دانشجویان سال اول طیف گسترده‌ای از موضوعات را از مروری بر حرفه مهندسی تا موضوعات خاص رشته را پوشش می‌دهد. مجموعه گسترده‌ای از اهداف دوره، از جمله پوشش مطالب پیش نیاز، انگیزه، و حفظ، باعث ایجاد انواع فعالیت‌های سال اول شده است.

دوره‌های مهندسی مقدماتی و حل مسئله به طور معمول از صفحات گسترده و حل‌کننده‌های ریاضی علاوه بر آموزش اصول اولیه زبان کامپیوتر استفاده می‌کنند. اینترنت به یک ابزار آموزشی اصلی تبدیل شده است که داده‌های زیادی را برای تکمیل یادداشت‌ها و کتاب‌های درسی شما فراهم می‌کند.

این نسخه هشتم قصد نویسندگان را برای معرفی حرفه مهندسی و ارائه بسیاری از ابزارها و تکنیک‌های مورد نیاز برای موفقیت در اختیار دانشجویان قرار می‌دهد.

ویرایش هشتم این متن از تجربیاتی است که نویسندگان با هفت ویرایش اول با آن مواجه شده‌اند و پیشنهادات عالی بسیاری از اساتید و دانشجویان با استفاده از متن را در خود جای داده است. در بیش از 40 سال گذشته، اصول حل مسئله تقریباً یکسان باقی مانده است، اما ابزارهای عددی و تکنیک‌های ارائه به شدت بهبود یافته اند. بنابراین اهداف کلی ما برای این نسخه هشتم یکسان است و ما بر مشکلات جدید و نوظهور مانند آلودگی میکروپلاستیک‌ها و نمک زدایی آب برای آشامیدن و استفاده اجتماعی و بهبود در مواد متنی تمرکز کرده ایم.

اهداف عبارتند از: (1) ایجاد انگیزه در دانشجویان مهندسی در طول سال اول، زمانی که مواجهه با موضوع مهندسی محدود است، (2) ارائه تجربه به دانشجویان در حل مسائل در هر دو واحد SI و عرفی در حالی که راه‌حل‌ها را به شیوه‌ای منطقی ارائه می‌کنند. (3) برای آشنا کردن دانشجویان با زمینه‌های موضوعی مشترک برای اکثر رشته‌های مهندسی که نیاز به کاربرد مفاهیم اساسی مهندسی دارند، و (4) توسعه مهارت‌های دانشجویان در حل مسائل باز.

مطالب کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving به گونه ای ارائه شده است که به هر یک از شما این امکان را می‌دهد تا بر جنبه‌های خاصی بیش از سایرین تاکید کنید بدون اینکه تداومی از دست برود. در ویرایش هشتم، پروفایل‌های جدید فارغ‌التحصیل مهندسی اضافه شده است تا به دانشجو کمک کند تا بهتر بفهمد یک مهندس چه کار می‌کند و چه توصیه‌هایی برای یک دانشجوی جدید مهندسی دارد. نمونه‌های مهندسی مدرن، داده‌ها و عکس‌ها در سرتاسر فصل‌ها یکپارچه شده‌اند و مشکلات بیشتری به Connect اضافه شده است.

مشکلاتی که بیشتر فصل‌ها را دنبال می‌کنند، از نظر دشواری متفاوت هستند، به طوری که دانش‌آموزان می‌توانند موفقیت را نسبتاً سریع تجربه کنند و همچنان با پیچیده‌تر شدن مشکلات، با چالش مواجه شوند.

مطالب کافی در 18 فصل برای یک دوره ترم سه واحدی وجود دارد. با حذف برخی از فصل‌ها و/یا با تغییر پوشش از ترم به ترم، می‌توانید یک دوره حل مسئله مقدماتی مناسب در دو تا چهار واحد سه ماهه یا دو واحد ترم ارائه دهید.

ممکن است کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving دارای سه بخش اصلی تصور شود. فصل اول، شامل سه فصل اول، مقدمه ای بر حرفه مهندسی است. فصل 1 اطلاعاتی در مورد رشته‌ها و وظایف مهندسی ارائه می‌دهد. اگر یک دوره آموزشی رسمی به طور جداگانه داده شود، فصل 1 می‌تواند صرفاً یک تکلیف خواندنی و مبنایی برای دانش آموزان برای بررسی رشته‌های مورد علاقه باشد. فصل 2 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving دوره مطالعه و آمادگی برای یک محیط کار مهندسی را تشریح می‌کند.

پروژه‌های بین رشته‌ای، تیم‌سازی و اخلاق مورد بحث قرار می‌گیرد. فصل 3 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving مقدمه ای بر فرآیند طراحی است. اگر زمان اجازه دهد، این مطالب را می‌توان با مطالعات موردی و تجربیات شخصی شما تکمیل کرد تا نگاهی جالب و انگیزشی به مهندسی ارائه دهد.

دومین بخش اصلی، پردازش داده‌های مهندسی، شامل موادی است که ما معتقدیم همه دانشجویان مهندسی برای آمادگی برای موفقیت در حرفه مهندسی به آن نیاز دارند. فصل‌های 4 و 5 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving روش‌هایی را برای نزدیک شدن به یک مسئله مهندسی، تعیین داده‌های لازم و روش حل و ارائه نتایج ارائه می‌کنند. نویسندگان دریافته‌اند که تأکید در این زمینه زمانی که مطالب و مشکلات بعداً دشوارتر شوند، فوایدی را به همراه خواهد داشت.

فصل 6 و 7 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving شامل برآوردهای مهندسی و ابعاد و واحدها (شامل واحدهای مرسوم و SI) می‌باشد. در سراسر کتاب بحث‌ها و مثال‌ها بر متریک SI تأکید دارند. با این حال، امروزه دیگر سیستم‌های ابعادی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، بنابراین تعدادی از مثال‌ها و مسائل ما حاوی واحدهای غیرمتریک هستند تا اطمینان حاصل شود که دانش‌آموزان در معرض تبدیل‌ها و واحدهای دیگری هستند که معمولاً استفاده می‌شوند.

فصل‌های 8 و 9 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving، اقتصاد مهندسی، اهمیت درک ارزش زمانی پول در تصمیم‌گیری‌های مهندسی را نشان می‌دهد. فصل 8 بر محاسبات اولیه با استفاده از اطلاعات روزمره مانند بدهی کارت اعتباری، حساب‌های پس انداز و نرخ‌های بهره جاری تاکید دارد.

علاوه بر این، جدول خلاصه 8.8 منبع ارزشمندی است که دانش آموزان فراتر از این دوره از آن استفاده می‌کنند. فصل 9 با کاربردهایی در تصمیم گیری مهندسی برای انتخاب تجهیزات، استهلاک، سرمایه‌گذاری‌ها و مالیات‌ها دنبال می‌شود. فصل 10 و 11 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving، آمار، مقدمه‌ای بر موضوعی است که نقش بیشتری در تصمیم‌گیری مهندسی ایفا می‌کند.

فصل 10 به معرفی آمار توصیفی پایه، رگرسیون خطی و ضریب همبستگی می‌پردازد. فصل 11 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving شامل توزیع‌های نرمال و همچنین Student’s t، F و Chi-Square است. همچنین مطالب جدیدی در مورد استفاده از آمار استنباطی و مقدمه‌ای کلی برای نمونه‌گیری تصادفی و طراحی تجربی اضافه می‌کند.

توانایی گرفتن مقادیر زیادی از داده‌های آزمایشی یا میدانی، انجام تحلیل‌های آماری و نتیجه‌گیری صحیح در تعیین پارامترهای عملکرد بسیار مهم است. اقتصاد مهندسی و آمار به تفکیک تقسیم می‌شوند و به شما این امکان را می‌دهند که فصل اول را برای مقدمه‌ای بر مبانی انتخاب کنید و اگر زمان اجازه دهد، برنامه‌های کاربردی برای فعالیت‌های مهندسی خاص را می‌توان پوشش داد.

سومین بخش اصلی، محتوای مهندسی را ارائه می‌کند که می‌توانید از آن برای تقویت مبانی بخش قبلی استفاده کنید. فصل‌های 12 تا 17 به شما به عنوان یک مربی انعطاف‌پذیری زیادی را می‌دهد. فصل 12 و 13 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving در مکانیک مهندسی مقدمه ای بر استاتیک و استحکام مواد ارائه می‌دهد. بردارهای نیرو، سیستم‌های نیروی دو بعدی و شرایط تعادل در فصل 12 مورد تأکید قرار گرفته‌اند. فصل 13 بر تنش‌ها و کرنش‌ها تأکید می‌کند و به فصل 12 به عنوان پیش‌نیاز نیاز دارد.

فصل 15 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving دستخوش به روز رسانی قابل توجهی شده است. فصل 15 اشکال و منابع انرژی را مورد بحث قرار می‌دهد. نویسندگان بر این باورند که دانشجویان مهندسی باید خیلی زود در مطالعات خود از وابستگی کنونی جهان به سوخت‌های فسیلی آگاه شوند تا بتوانند از این دانش در استفاده و توسعه منابع جایگزین انرژی استفاده کنند.

فصل 16 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving با مقدمه ای بر ترمودینامیک و کاربردهای قانون اول و دوم ترمودینامیک دنبال می‌شود. مطالعه فصل 16 باید قبل از پوشش فصل 15 باشد.

فصل 14 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving، تعادل مواد، و فصل 17، نظریه الکتریکی، سومین بخش اصلی را تکمیل می‌کند و شامل مسائل نمونه ارتقا یافته است.

برخی مشکلات استفاده از رایانه یا صفحه گسترده را برای حل پیشنهاد می‌کند. این‌ها مشکلات پایان باز یا «چه می‌شد» هستند. بسته به کار قبلی دانش آموزان با برنامه نویسی یا صفحات گسترده، ممکن است قبل از انجام این مشکلات به آموزش‌های اضافی نیاز باشد. فصل 18 کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving استفاده از فلوچارت‌ها را پوشش می‌دهد که می‌تواند در برنامه نویسی با انواع زبان‌های کامپیوتری کمک بزرگی باشد.

ضمائم به عنوان یک مرجع آماده در زمینه‌های انتخاب شده ارائه شده است که دانش‌آموزان را قادر می‌سازد تا موضوعات جبر و مثلثات را مرور کنند. منشور اخلاقی انجمن ملی مهندسین حرفه‌ای برای مهندسان گنجانده شده است و برای مطالعه و بحث در کلاس به شدت توصیه می‌شود. سایر ضمائم شامل جداول، تبدیل واحدها، فرمول‌ها و پاسخ‌های انتخاب شده به مسائل فصل می‌باشد.

از آنجایی که متن برای دانشجویان سال اول مهندسی نوشته شده است، تخصص ریاضی فراتر از جبر، مثلثات و هندسه تحلیلی برای هیچ ماده‌ای در کتاب لازم نیست. با این حال، نویسندگان دریافته‌اند که تجربه اضافی در ریاضیات پیش‌حساب به عنوان پیش‌نیاز این متن بسیار مفید است.

سرفصل‌های کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving:

• Title Page
• Copyright Page
• Contents
• Preface
• Connect Page
• About the Authors
• 1 The Engineering Profession
• 2 Education for Engineering
• 3 Introduction to Engineering Design
• 4 Engineering Solutions
• 5 Representation of Technical Information
• 6 Engineering Measurements and Estimations
• 7 Dimensions, Units, and Conversions
• 8 Introduction to Engineering Economics
• 9 Economics: Decision Making
• 10 Statistics
• 11 Inferential Statistics and Decision Making
• 12 Mechanics: Statics
• 13 Mechanics: Strength of Materials
• 14 Material Balance
• 15 Energy Sources and Alternatives
• 16 Fundamental Energy Principles
• 17 Electrical Theory
• 18 Flowcharts
• Appendices

جهت دانلود کتاب Engineering Fundamentals and Problem Solving می‌توانید پس از پرداخت، دریافت کنید.