工程設(shè)計導(dǎo)論（上）

第1章 技術(shù)：人類設(shè)計的世界 2

引語 3

專業(yè)設(shè)計人員 4

設(shè)計與工業(yè)革命（1750—1850） 8

工程協(xié)會 12

標準化 14

20世紀最偉大的工程成就 16

工程職業(yè) 19

科學(xué)與技術(shù) 19

技術(shù)的影響 20

技術(shù)與地球資源 26

道德與設(shè)計 27

總結(jié) 28

課后作業(yè) 29

補充作業(yè) 29

第2章 設(shè)計的過程 30

引語 31

有效解決問題的波利亞（Polya）四步驟 32

設(shè)計過程 36

設(shè)計過程的創(chuàng)造性與創(chuàng)新性 54

設(shè)計的限制 56

總結(jié) 58

課后作業(yè) 58

補充作業(yè) 59

第3章 團隊建設(shè) 60

引語 61

團隊在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用 61

團隊領(lǐng)導(dǎo)力和團隊管控 76

與團隊共享信息 78

總結(jié) 84

課后作業(yè) 85

補充作業(yè) 85

第4章 產(chǎn)生和開發(fā)想法 86

引語 87

創(chuàng)造性思維 87

產(chǎn)生想法 87

開發(fā)想法 95

選擇最優(yōu)設(shè)計方案 102

總結(jié) 104

課后作業(yè) 105

補充作業(yè) 105

第5章 通過繪圖開發(fā)設(shè)計想法 106

引語 107

繪畫的用途 107

通過繪圖進行交流 114

繪畫的基礎(chǔ)知識 119

速寫和繪圖技巧 129

其他繪圖規(guī)則 142

繪圖在設(shè)計中的應(yīng)用 147

工程日志和設(shè)計作品集 150

作品集 151

總結(jié) 155

課后作業(yè) 155

第6章 逆向工程 156

引語 157

通過逆向工程重新認識產(chǎn)品 158

逆向工程和專利 160

逆向工程的主要內(nèi)容 161

逆向工程的過程 163

總結(jié) 181

課后作業(yè) 182

補充作業(yè) 183

第7章 設(shè)計開發(fā)的調(diào)查與研究 184

引語 185

提出問題 188

市場研究 189

利用一手資源 190

利用二手資源 194

總結(jié) 200

課后作業(yè) 201

補充作業(yè) 201

第8章 工程制圖 202

引語 203

工程制圖 203

以工程設(shè)計為目的的測量 208

比例尺 209

測量：認識差異度 210

制圖和計算機輔助設(shè)計 219

正等軸測圖和斜軸測立體圖 220

正投影圖和草圖 224

線型 228

尺寸標注 232

計算機輔助設(shè)計 236

總結(jié) 240

課后作業(yè) 241

補充作業(yè) 243

第9章 測試與評估 244

引語 245

開展合適的測試 246

測試工程解決方案 249

測試并評估設(shè)計作品 253

展示測試結(jié)果 256

評估設(shè)計能力 259

總結(jié) 260

課后作業(yè) 260

補充作業(yè) 261

第10章 制造 262

引語 263

工業(yè)革命 263

裝配線 267

材料加工 267

設(shè)計制造 282

對未來的影響 283

總結(jié) 287

課后作業(yè) 287

補充作業(yè) 288

術(shù)語表 289

本書共有十章，“工程設(shè)計”的概念和應(yīng)用以一種靈活的形式呈現(xiàn)。書中描述了工程和技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計過程、20世紀偉大的工程成就，還介紹了如何識別問題和機會，如何組建包括工程師和其他設(shè)計人員的設(shè)計團隊，如何研究問題以及查找資料，如何創(chuàng)造性地解決問題以及開展設(shè)計和實踐活動。書中包含大量的趣味閱讀和關(guān)于當代技術(shù)的介紹，通過各種小欄目，讓學(xué)生體驗整個設(shè)計過程，如：“案例研究”讓學(xué)生探索設(shè)計團隊創(chuàng)造新技術(shù)的過程，“STEM”欄目展示科學(xué)和數(shù)學(xué)原理在解決工程技術(shù)領(lǐng)域問題的應(yīng)用例子，“工程師檔案”講述了不同工程領(lǐng)域的工程師的勵志故事等。

本書共有八章，“工程設(shè)計”的概念和應(yīng)用以一種靈活的形式呈現(xiàn)。書中描述了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、電氣電子系統(tǒng)、氣動和液壓系統(tǒng)的設(shè)計方式，還對設(shè)計和工程中的人體工程學(xué)、數(shù)學(xué)和科學(xué)在工程設(shè)計中的應(yīng)用做了一定介紹。書中包含大量的趣味閱讀和關(guān)于當代技術(shù)的介紹，通過各種小欄目，讓學(xué)生體驗整個設(shè)計過程，如：“案例研究”讓學(xué)生探索設(shè)計團隊創(chuàng)造新技術(shù)的過程，“STEM”欄目展示科學(xué)和數(shù)學(xué)原理在解決工程技術(shù)領(lǐng)域問題的應(yīng)用例子，“工程師檔案”講述了不同工程領(lǐng)域的工程師的勵志故事等。

本教材是根據(jù)中央廣播電視大學(xué)水利水電工程專業(yè)開放教育教學(xué)大綱編寫的，是中央廣播電視大學(xué)開放教育水利水電工程專業(yè)的系列教材之一。

為了拓寬電大學(xué)員的知識面，提高學(xué)員的設(shè)計工作能力，我們在一些典型的工程設(shè)計的基礎(chǔ)上，作了適當簡化以后編寫成書，希望能以此說明常見水工建筑物的設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用已學(xué)的理論和專業(yè)知識來解決工程設(shè)計問題的基本技能，以及計算、繪圖和編寫設(shè)計文件的能力。希望學(xué)員通過學(xué)習(xí)能夠舉一反三，對今后的工作有一定的指導(dǎo)和幫助作用。本書的內(nèi)容共分12章，其中第1章介紹了水利水電工程設(shè)計的一般知識，后面的章節(jié)分別對一些典型的水工建筑物(包括重力壩、土石壩、拱壩、水閘、渡槽、引水式水電站、施工組織設(shè)計、概預(yù)算、節(jié)水灌溉、渠系規(guī)劃、水電站機電設(shè)備等)設(shè)計給出了設(shè)計實例。

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進步，水利水電工程中的新理論、新方法和新材料也不斷涌現(xiàn)，為水利水電工程建設(shè)水平的提高奠定了基礎(chǔ)。因此，水利水電工程的設(shè)計理論和設(shè)計方法也在不斷改進，在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意緊密聯(lián)系實際，及時更新教學(xué)內(nèi)容。另外，各地廣播電視大學(xué)也可根據(jù)當?shù)厍闆r對教學(xué)內(nèi)容作適當調(diào)整。

第1章　水利水電工程設(shè)計的基本知識、程序、依據(jù)和標準

1.1　水利工程設(shè)計的基本知識、程序、依據(jù)和標準

1.2　水利樞紐的布置

1.3　《工程建設(shè)標準強制性條文》(水利工程部分)簡介

第2章　重力壩設(shè)計

2.1　重力壩設(shè)計的基本內(nèi)容

2.2　設(shè)計實例

第3章　土石壩樞紐設(shè)計

3.1　設(shè)計內(nèi)容、方法

3.2　設(shè)計實例

第4章　拱壩設(shè)計

4.1　概述

4.2　拱壩壩體布置步驟

4.3　拱壩壩體的應(yīng)力分析

4.4　拱壩壩肩巖體抗滑穩(wěn)定分析