高等学校工程实践"十二五"规划教材:工程文化概论.pdf

高等学校工程实践
 

书籍描述

内容简介
本书中各章内容均以大量工程案例作为实证来展现该领域的全貌,同时各章内容又共同体现文化因素在工程领域的主导作用,用隐性主线将各章内容串成有机统一的整体。
通过对本书相关内容的学习,能够拓宽大学生的视野,拓展工程技术知识面,提升工程技术素质,树立科学的工程价值观,为培养高素质的工程人才奠定良好的基础。
本书可作为理工科院校进行工程文化普及的教材,也可以为文科等专业学生了解与工程相关文化的参考。

编辑推荐
《高等学校工程实践"十二五"规划教材:工程文化概论》由邳志刚主编,化学工业出版社出版。《高等学校工程实践"十二五"规划教材:工程文化概论》可作为理工科院校进行工程文化普及的教材,也可以为文科等专业学生了解与工程相关文化的参考。

目录
第一章建筑工程与文化
第一节 中国建筑中的人文情怀1
一、中国三大文化2
二、中国建筑文化的彰显4
三、中国建筑文化与技术的融合8
第二节 西方建筑与宗教信仰10
一、古典建筑10
二、欧洲中世纪建筑13
三、文艺复兴时期建筑16
四、新古典主义建筑19
第二章机械工程与文化
第一节 社会生产与机械20
一、推动人类历史进程的五次大变革21
二、机械工程与人类社会的发展22
第二节 动力机械的产生与文化23
一、蒸汽机的发明23
二、蒸汽机的历史作用25
三、电动机、内燃机的发明与使用26
第三节 机械技术与主要特征27
一、机械的概念与特征27
二、机械工程学科应用28
三、生产线的使用与发展30
第四节 机械理论基础与分类32
一、机械设计基础含义和分类32
二、现代机械设计方法32
三、机械制造概念与分类33
四、机械制造过程34
五、机械加工方法35
六、机电一体化的概念及主要特征36
七、零件的几何形状与互换性37
第五节 机械文明的辩证思考38
一、加铅汽油的使用39
二、废气的大量排放 39
三、资源的大量消耗 39
四、机械发明成果的盗用39
第六节 21世纪机械工程展望40
第三章机器人科学与文化
第一节 认识机器人41
一、机器人一词的起源与机器人三原则42
二、早期机器人的出现42
三、机器人的定义43
四、机器人的分类44
第二节 机器人的演变45
第三节 国内外机器人发展政策与形势47
一、美国机器人发展政策与形势47
二、法国机器人发展政策与形势48
三、德国机器人发展政策与形势49
四、俄罗斯机器人发展政策与形势49
五、日本机器人发展政策与形势49
六、中国机器人发展政策与形势50
第四节 机器人的“器官”51
一、机器人的手和脚51
二、机器人的眼睛52
三、机器人的鼻子53
四、机器人的耳朵54
第五节 机器人与人类的关系55
一、机器人的“福”与“祸”55
二、“更深的蓝”战胜了什么?56
三、机器人是人类的助手和朋友57
第六节 机器人的未来发展58
一、机器人未来发展趋势58
二、我国工业机器人之弊端59
第四章交通工程与文化
第一节 铁路运输的发展60
一、火车的出现60
二、电力机车60
三、磁悬浮列车61
第二节 汽车的发展与各国的文化64
一、汽车的发展64
二、中国汽车的发展65
三、各国汽车文化67
四、汽车品牌文化71
第三节 交通文明与文明交通74
一、国外的交通文明与文明交通74
二、国内的交通文明与文明交通75
第五章通信工程与文化
第一节 通信的基本概念78
第二节 古代通信方式和特点78
第三节 近现代通信的发展及对人类的影响80
一、第一台用电传递信息的通信设备80
二、能够传送人类声音的通信设备82
三、电磁波83
四、无线通信85
五、无线电广播85
六、实现用电传送图像的通信设备86
七、无线电寻呼机87
八、移动通信网络88
九、2G移动通信系统 89
十、铱星系统90
十一、第三代移动通信系统93
十二、未来的4G通信技术 94
第四节 通信的进步与人类的文明95
一、通信的发展与人类生活方式的改变95
二、人文精神在通信中的体现96
三、未来通信技术的发展98
第六章计算机工程与文化
第一节 计算的起源100
一、指算 100
二、结绳计数101
三、最古老的计算工具——算筹 101
四、算盘102
五、16~17世纪早期来自西方的灵感104
六、19世纪后期从机械到电动的飞跃109
七、20世纪早期——电子文明的曙光 109
第二节 计算机的产生与发展111
第三节 现代计算机的演变114
一、第一代(1947~1956年)电子管计算机114
二、第二代(1957~1963年)晶体管计算机115
三、第三代(1964~1971年)中小规模集成电路计算机115
四、第四代(1971年以后)大规模集成电路计算机115
第四节 历史人物介绍116
一、“电脑之父”冯诺依曼116
二、阿兰·麦席森·图灵 117
三、格蕾丝·霍波 118
四、王安120
第五节 计算机的发展趋势及应用121
一、计算机的发展趋势121
二、计算机的应用 121
第七章材料工程与文化
第一节 材料的历史123
一、石之玉者124
二、金属之青铜器127
三、高分子材料128
第二节 陶瓷与中国文化130
一、陶器131
二、瓷器133
第八章环境工程与文化
第一节 环境问题的出现与恶化141
第二节 环境保护与文化传承151
一、中国最古老的环境学说151
二、现代环境保护学154
三、环境保护与文化157
第九章电气工程与文化
第一节 电气工程的发展简史160
第二节 电气工程在国民经济中的地位167
第三节 电力新技术及其发展趋势169
一、电力发展与环境保护170
二、发电新技术172
三、电能储存技术173
四、灵活交流输电技术与用户电力173
五、大电网互联174
六、现代能量管理系统177
七、分布式发电系统177
第四节 电气工程的发展前景178
第十章科技伦理与文化
第一节 科技的非均衡进步184
第二节 科技的功利性利用185
一、环境:发展与恶化186
二、氯氟烃:制冷与臭氧杀手189
三、化学手段:健康和中毒190
第三节 科技的双刃剑作用192
一、网络:便捷与犯罪192
二、转基因技术:改良的污染193
三、电脑:要方便,还要捉虫194
四、抗生素:锻炼了细菌194
第四节 科技的非理性作用195
一、机器人:谁控制谁195
二、核技术:能源与武器196
三、克隆:福音与祸水197
四、器官移植:求生与伦理197
第五节 可持续发展的科技观198
参考文献 200

序言
工程文化一词是在国外呼唤工程回归以及国内重塑工程内涵的背景下诞生的。当代的工程师不仅需要具备专业技能,还应该拥有相应的文化素养,用以指导工程真正地造福社会。从近些年屡屡发生的社会安全事故等可以看到,人们越来越清醒地认识到,工程作为人类改造自然的手段,造福人类还是危害社会很大程度上取决于工程师的文化素养及道德意识。
本书致力于从不同的工程领域着手,通过对各个传统工程领域的介绍来剖析蕴含在工程背后的文化因素所起到的重要作用,从而引发学生深入思考文化对于工程的影响,达到唤醒工程文化情怀的目的。通过对本书的学习,我们希望能让学生了解到各个工程领域的概况和发展动态,对整个工程系统有全面的了解,建立起工程系统观。此外,通过对各个工程领域背后文化因素的分析,使学生认识到文化对于工程的主导作用,树立起正确的工程价值观和工程伦理观。
本书在内容编排上以各传统工程领域进行自然的分章。在写作手法上尽力避免知识点的罗列堆砌,以工程案例为显性主线,着重挖掘工程本身蕴含的文化因素,而将人文情怀作为内在的隐性主线。通过对本书相关内容的学习,能够拓宽学生的视野和工程技术的知识面,提升工程技术素养,树立科学的工程价值观,为培养高素质的工程人才奠定良好的基础。
本书由邳志刚担任主编,邹新凯、宁姗、马鹤瑶担任副主编。共分为十章,其中第一章、第七章由邹新凯执笔;第二章由孟庆强执笔;第三章由孟庆强、徐文娟执笔,第四章、第五章由宁姗执笔;第六章由马鹤瑶执笔;第八章由张增凤执笔;第九章由邳志刚执笔;第十章由张增凤、马鹤瑶、王婷婷执笔。
本书在编写过程中参阅了相关书籍和资料,在此对有关作者表示衷心的感谢!
限于本书涉及知识面的广泛性,以及编写人员的理论水平和写作水平,若有不妥之处,恳请广大读者提出宝贵意见。
编者    
2014年7月

文摘
版权页:



一、推动人类历史进程的五次大变革
在人类历史的长河中,发生了几次决定人类命运的大革命。
(1)第一次革命发生在大约200万年前,由于自然条件的突然变化,生活在树上的类人猿被迫到陆地上觅食,为了和各种野兽抗争,学会了用天然的木棍和石块——天然的工具保卫自己,并用来猎取食物。学会使用了最简单的机械——石斧、石刀之类的天然工具,劳动造就了人。
(2)第二次革命发生在大约50万年前,古猿人学会了制造和使用简单的木制和石制工具,从事劳动,继而发现了火,并学会了钻木取火。烘熟的食物不仅让古猿人感到好吃,且熟食利于吸收,也为提高他们的体力和脑力创造了条件,进而使古猿人的生活质量有了改善和提高,而且延长了寿命。使用工具,携带食物,需要他们的前肢从支撑行走中解脱出来,于是他们从地上站立起来,开启了从古猿人到古人类的新纪元。
(3)第三次革命发生在大约15000年前,古人类学会了制作和使用简单的机械,开始了农耕与畜牧。此后,大约5000年前,古人类进入新石器时代。4000年前,发现金属,并学会了冶炼技术。金属器械逐步取代了石制、骨制的器械。继而约2000年前发现了铁金属,进入铁器时代,各种复杂的工具和简单机械相继发明出来并投入到生产中去,提高了生产率,促进了人类社会的快速发展。
(4)第四次革命发生在1750年到1850年之间,蒸汽机的发明导致了一场工业革命。公元16世纪欧洲进入文艺复兴时期,其代表人物意大利的著名画家达·芬奇设计了变速器、纺织机、泵、飞机、机床、锉刀制作机、自动锯、螺纹加工机等机械,并画了印刷机、钟表、压缩机、起重机、卷扬机、货币制造机等大量机械草图。一场大规模的工业革命在欧洲发生,大批的发明家涌现出来。各种专科学校、大学、工厂纷纷建立。机械代替了大量的手工业,生产迅速发展。1760年,瓦特经过10余年的努力和不断改进,在爱丁堡制造出第一台蒸汽机。1804年英国人特里维西克发明并制造出第一台蒸汽机车。1830年在法国修筑了从圣亚田到里昂的铁路。蒸汽机车与铁路的普及,促进了西方工业生产的发展,促进了西方的机械文明,奠定了现代工业的基础。
战争的爆发与持续,加速了枪炮等武器的研制和生产。欧洲战争、英美战争、美墨战争以及第一次世界大战等战事不断,对兵器的配件要求导致了互换性的问世。良好的互换性又必须有高精度的测量工具和加工机床来保证,因此,19世纪的机床和测量工具的发明与革新进展很快。同时,钢铁工业也获得很快发展。

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