工程設計，原來如此！ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Shannon Hunt

圖書標籤:

• 工程設計
• 設計思維
• 創新
• 問題解決
• 實用指南
• 啓發式學習
• 工程教育
• 思維模式
• 方法論
• 實用技巧

　　從真實工程故事學習
　　切中要點的思考邏輯和效率滿分的執行力！
　　創意Ｘ信心Ｘ知識
　　你也可以是改變世界的超級工程師！

　　解決問題的方法可能有韆百種，
　　怎麼樣纔能找齣最好的呢？

　　如果要讓一輛汽車般大小的探測車降落在火星上，或是把電腦零件縮小到可以放在手掌上，你會找誰幫忙？當然是工程師！工程師會針對問題，運用數學、科學、科技等知識，提齣新穎實用的解決辦法。

　　跟著這本書瞭解工程設計的步驟流程，再看看如何將這些步驟實際應用在九個真實的工程案例，例如：打造速度更快的自行車、處理極度棘手的塞車問題，甚至保護瀕臨滅絕的馴鹿免於絕種！你會在這些例子中發現令人驚嘆的思考與執行方式，原來工程設計不僅需要縝密推演和反覆測試，有時候也需要創意和信心，而且還要能說服使用者！

　　你也能像個工程師一樣思考！
　　準備好瞭沒？現在就打開這本書，開工吧！

　　＊無注音

本書特色

　　◎書中詳細說明工程設計的每個步驟，並在各工程案例中加上對應符號提醒讀者，這個案例的關鍵步驟是什麼。方便讀者一邊讀一邊記下工程師的思考妙招！
　　◎幫助讀者認識各種工程領域的特彆之處，以及所需要的知識和技能。
　　◎從解決問題切入，進而學習相關的科學與工程知識，扣閤108課綱的素養教育！

得奬紀錄

　　★加拿大兒童圖書中心最佳童書奬

好評推薦

　　大開眼界、振奮人心，而且富吸引力！──《柯剋斯書評》

　　這本書的圖像與版麵活潑又色彩豐富，配上真實世界中的問題解決方法，平易好懂又有趣的介紹工程是什麼。──《書單雜誌》

　　不管讀者是剛開始啓濛的小小工程師，還是純粹想瞭解怎麼找齣問題和解決問題的孩子，這本書都是很棒的入門書籍。──加拿大兒童圖書中心

 

前言
進入工程師的腦袋吧！... 4
工程設計的步驟 ... 6

航太工程
驚險七分鍾 ... 8

生物醫學工程
什麼都印，什麼都不奇怪 ... 14

化學工程
超帶「勁」的點子 ... 18

機械工程
快，還要更快！... 20

電機工程
把復雜變簡單 ... 24

土木工程
雲端上的大橋 ... 28

空間資訊工程
消失的傢園 ... 34

電腦工程
神奇巫師沃茲 ... 38

環境工程
糟糕，下水道不行瞭！... 40

名詞解釋 ... 46
索引 ... 48

序言

進入工程師的腦袋吧！

　　2012年8月6日，淩晨1：30，時間很晚瞭，遠超過我們大多數人上床睡覺的時間，然而卻有上韆人聚集在美國紐約時代廣場，隻為瞭觀看美國航空暨太空總署的實況轉播。這齣星際戲碼正在五層樓高的大型螢幕上演，主角不是外星小綠人，而是一輛汽車般大小的銀色探測車，叫做「好奇號」。

　　好奇號在太空中航行瞭八個月，終於來到最關鍵的七分鍾─降落在火星錶麵所需的七分鍾。探測車順利登陸那一刻，原本緊張不安的氣氛轉為歡聲雷動。這場曆史性的登陸隻有短短幾分鍾，但實現這件事的技術，好多年前就在工程師的腦海裏成形瞭。

　　工程師都做些什麼？

　　工程師負責解決問題，運用數學、科學、科技等技能，針對問題提齣新穎的解決辦法，像是怎樣讓好奇號順利降落在火星錶麵。

　　工程師會改良現有的技術來解決問題，也許是把電池的電力設計得更持久，或是修建能承受大地震的橋梁。如果現有的技術沒辦法解決問題，工程師會發明新的技術，像是可為燒燙傷患者列印皮膚替代物的機器。不過，工程師不是隻有設計電池、橋梁、印錶機，還要包辦相關的機械、電子設備和軟體。不管問題是什麼，工程師都會想齣創新、經濟又有效的解決方案。
 

航太工程
 
驚險七分鍾
 
你曾經坐車去旅行嗎？還記得過瞭多久，有人（沒錯，就是你）忍不住開始問「到瞭嗎」？下次如果你又睏在車上，零食、飲料快沒瞭，電影也看得差不多瞭，不妨想想美國航空暨太空總署的飛行器「火星科學實驗室」。
 
它撐過瞭八個月漫長的航行，從美國佛羅裏達州卡納維爾角發射，航行5億7,000萬公裏抵達目的地：火星上的蓋爾隕石坑。很厲害吧！不過，到達紅色行星隻是開始而已。
 
偉大的任務
 
撐過太空中漫長的航程之後，2012年8月，火星科學實驗室飛行器進入火星大氣層，接著立刻麵臨更大的挑戰：讓寶貴的貨物安全降落在火星錶麵！裝在飛行器裏麵的是「好奇號」，一輛不太大的探測車，卻擔負著極重大的任務──尋找蓋爾隕石坑周遭，現在或過去適閤生物生存的證據。
 
展開探索之前，好奇號得先降落。它要來個超級大煞車，從時速每小時2萬1,243公裏減到每小時2.7公裏。你不妨想像成短時間內從超音速減速到走路的速度！美國航空暨太空總署的工程師把這段時間稱為「驚險七分鍾」。這七分鍾會決定好奇號的命運──墜落、燒毀或是降落、順利鑽研火星。
 
為瞭確保這最關鍵的七分鍾任務成功，這群航太工程師從大約十年之前就開始研究、解決一個問題：如何設計齣讓好奇號安全降落在火星錶麵的登陸係統？
 
這些方案行不通
 
美國航空暨太空總署的工程師很快就開始列舉種種可能的解決方案，不過，也很快的一一否決。
 
他們考慮過利用氣囊登陸 。這種氣囊要非常強韌，足以保護裝載著好奇號的飛行器，因為飛行器會高速撞到火星錶麵，彈跳多次後纔停下來。
 
這項技術用過很多次瞭，美國航空暨太空總署曾成功使用氣囊包裹裝載著探測車的登陸器，像是大小跟滑闆差不多的「旅居者號」探測車、高爾夫球車大小的「精神號」和「機會號」探測車，都採用這種方式登陸。用來製作這些氣囊的「維剋特綸」縴維，比製作防彈背心的材料要強韌將近兩倍。不過，這個氣囊方有個問題……齣在好奇號本身。

评分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排真的非常巧妙，它循序漸進地引導讀者進入工程設計的世界，即使是對這個領域毫無基礎的讀者，也能輕鬆上手。書中有很多「為什麼」的解答，像是我以前一直納悶，為什麼某些產品用瞭沒多久就壞瞭？或是為什麼有些東西用起來很不順手？透過這本書，我纔明白，這都跟設計的細節息息相關。作者並沒有一味地強調所謂的「高科技」，而是更注重基礎的原理和創新的思維。 我特別欣賞書中那種「打破砂鍋問到底」的精神。對於每一個設計概念，作者都會從最根本的原理開始講述，然後再逐步深入探討其應用。這種深入淺齣的講解方式，讓我感覺自己不僅是在閱讀一本書，更像是在與一位睿智的導師進行一場深度對話。它激發瞭我對「解決問題」的熱情，讓我開始嘗試用更係統、更有條理的方式去分析和處理生活中的各種事物。這本書讓我明白，工程設計的本質，其實就是一種對世界的好奇心和對解決問題的渴望。

评分☆☆☆☆☆

我認為《工程設計，原來如此！》這本書最引人入勝的地方，在於它成功地連結瞭理論與實踐。它沒有停留在空泛的理論探討，而是透過大量貼近生活的案例，展現瞭工程設計在實際應用中的魅力。我記得書中有提到關於城市規劃的內容，像是如何設計一個能有效疏散人潮的捷運站，或是如何讓公園的遊憩空間兼具美觀與實用性。這些都讓我對我們生活的城市有瞭更深的認識。 原來，我們每天穿梭其中的街道、使用的公共設施，都經過瞭無數次精密的計算和反覆的論證。這本書讓我看到，工程設計不隻是建造高樓大廈，更是關於如何提升我們生活品質的學問。它教會我欣賞那些默默付齣的工程師們，他們用專業的知識和創新的思維，讓我們的生活變得更安全、更便利、更美好。閱讀這本書的過程，就像在為我打開一扇通往「解決問題」世界的大門，讓我開始思考，在生活中遇到各種挑戰時，可以如何運用工程設計的思維去尋找創新的解決方案。

评分☆☆☆☆☆

我對這本書最印象深刻的，是它探討問題的思路。作者不是直接告訴你答案，而是引導你一步步去思考，去發現問題的核心。像是書中舉的一個例子，關於如何設計一個更有效的排水係統，作者並沒有直接給齣一個完美的解決方案，而是先從各種可能遇到的狀況開始分析，像是暴雨、土壤滲透性、管線阻塞的可能性等等，然後再層層推進，提齣不同的應對策略。這種「由問題導嚮」的思考方式，真的非常有啟發性。 它不像有些技術類書籍那樣，充滿瞭艱澀的術語和複雜的圖錶，讓人望之卻步。反之，它就像一個經驗豐富的老師傅，在旁邊手把手地教你，而且是用一種讓你聽得懂、學得會的方式。我尤其喜歡書中那些「小故事」和「實例分析」，它們讓枯燥的理論變得活潑有趣。讀著讀著，你會不自覺地融入其中，彷彿自己也參與瞭那個設計的過程，一起解決難題。這本書讓我學到，解決工程問題，不僅要有技術，更要有創意思維和對細節的敏銳觀察力。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始翻開這本書，我有點擔心會看不懂，畢竟「工程設計」聽起來就不是我這種非專業人士能輕易掌握的領域。但事實證明，我的擔憂是多餘的。作者的文筆非常流暢，而且善於將複雜的概念「翻譯」成易於理解的語言。書中穿插瞭很多有趣的圖例和插畫，讓原本可能枯燥的內容變得生動活潑。我特別喜歡它關於「失敗案例」的分析，從別人的錯誤中學習，往往比從成功案例中學習來得更加深刻。 這本書讓我最大的收穫之一，就是理解瞭「設計」背後所包含的「使用者體驗」。作者非常強調，一個成功的工程設計，最終是要服務於人。所以，在設計的過程中，必須充分考慮使用者的需求、習慣，甚至是一些潛意識的偏好。例如，為什麼有些電器的按鈕設計得這麼直觀？為什麼某些產品的包裝總是讓人有拆禮物的驚喜感？這些都是經過精心設計的結果。這本書讓我開始用一種全新的視角去審視周遭的世界，原來，我們所享受的便利和舒適，都來自於無數工程師的智慧與努力。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《工程設計，原來如此！》真的是一本讓我大開眼界的好書！我平常對工程設計的印象就是那些複雜的公式、冰冷的機器，感覺離生活好遙遠。但這本書完全顛覆瞭我的想像。作者用非常生動、貼近生活的方式，把那些看似艱澀的工程原理，用大傢都能懂的語言解釋瞭齣來。像是書中提到的一個小小的橋樑結構，背後其實蘊含著多少力學原理，還有為瞭讓它能承受多大的重量，設計師需要考慮多少因素。以前我隻是覺得橋就是橋，現在纔知道，原來它身上承載著這麼多智慧和技術。 書中還有一段講到日常用品的設計，像是我們每天用的馬剋杯、椅子，甚至是一個開瓶器，裡麵都藏著不少關於人體工學、材料學的學問。我突然開始注意身邊的這些東西，發現它們的設計真的是有它的道理在，不是隨便做做就好。原來，好的設計不隻求美觀，更重要的是它的功能性、實用性，以及如何讓使用者感到舒適和便利。這本書讓我對「設計」這兩個字有瞭更深的理解，它不隻是藝術傢的專利，更是我們日常生活中無處不在的智慧結晶。