STEM學習入門：工程 ENGINEERING pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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原文作者： Jenny Jacoby

圖書標籤:

• STEM
• 工程
• 工程學
• 科學
• 技術
• 數學
• 動手實踐
• 青少年
• 教育
• 學習

　　美國前任總統奧巴馬大力推行STEM教育 為知識型經濟培育具競爭力的人材
　　創新實踐 由STEM學習做起
　　探索科學知識 培養實踐求真的精神

　　STEM中的四個英文字母分彆代錶科學（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）和數學（Maths）。這四門學科的學習範疇緊密相連，互相影響發展。數學和科學是工程師用於解決問題、創造機械的工具。而科學上的發現也能啓發工程師，嘗試以從前不可能的方式解決難題。

　　《STEM學習入門》係列一共四冊，包括：《科學》、《科技》、《工程》及《數學》，通過有趣的錶達形式和簡潔的文字，培養孩子學習STEM學科的興趣，激發孩子的創意思維，同時鼓勵孩子探索科學知識，學會主動實踐求真。

　　工程是一門培養學習思考和尋找解決問題方法的學科。本書教導孩子認識世上的工程師如何解決生活上的各種難題，他們發明瞭各種東西來改善生活，包括：活字印刷、電力、飛機、降落傘、環保包裝、無人機和電腦等等。

本書特色

　　按STEM四個學科分為四冊，提高孩子對每一個學科的興趣。
　　通過有趣的錶達形式和簡潔的文字，培養孩子學習STEM學科的興趣，激發孩子的創意思維。
　　每個主題配以一個簡單的小活動或小問題，以加強孩子對該知識的掌握。

　　＊適讀年齡：6歲或以上

好的，這是一份基於您提供的書名《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》的反嚮構建的、不包含該書內容的圖書簡介： --- 圖書簡介：探索未知的邊界——《星際導航與深空探索：理論與實踐》 本書旨在為對天體物理學、航天工程和宇宙探索抱有濃厚興趣的讀者，提供一個全麵而深入的知識框架。我們不談及地球上的基礎設施建設、機械設計或電路原理，而是將目光投嚮浩瀚的宇宙，聚焦於人類文明如何跨越星際的鴻溝，以及支撐這一宏偉目標的科學與技術基礎。 第一部分：宇宙的結構與我們之所在 本部分將帶領讀者深入理解我們所處的宇宙環境。內容將涵蓋天體力學、軌道理論的精妙之處，重點探討如何利用開普勒定律、牛頓萬有引力定律來精確預測行星、衛星乃至彗星的運動軌跡。我們將詳細解析星際介質的構成、星係的演化模型，以及暗物質和暗能量在宇宙結構形成中的關鍵作用。 星際航行的基礎動力學： 深入剖析霍曼轉移軌道、引力彈弓效應（重力助推）的設計與應用。不同於地麵工程中對結構穩定性的關注，這裏的核心在於如何在真空和高輻射環境下，實現最小能耗下的精準變軌。 遙遠天體的探測： 介紹射電天文學、光學望遠鏡陣列的原理，以及如何從接收到的微弱信號中重構齣遙遠星雲、黑洞的物理圖像。這部分強調的是信息獲取的廣度和深度，而非工程實體本身的構建。 宇宙輻射環境與防護： 詳細闡述太陽風、宇宙射綫對載人航天器的影響，重點探討磁屏蔽、材料衰減和輻射劑量計算模型，為遠距離飛行提供理論保障。 第二部分：超越地球的推進技術 傳統工程學常關注內燃機、流體力學在地麵設施中的應用，而本書則聚焦於突破速度限製的尖端推進係統。我們將徹底跳過傳統的機械傳動和土木結構範疇，專注於對能量轉換和動量傳遞極限的探索。 核推進係統（NTP與核聚變）： 詳盡介紹核熱推進（NTP）的工作原理，包括反應堆的設計、燃料選擇（如液態氫作為工質）和推力生成機製。同時，對前沿的核聚變火箭概念進行理論評估，探討其高比衝（Specific Impulse）的潛力。 電推進的精密控製： 深入解析離子推進器（如霍爾效應推進器）的工作原理，包括等離子體生成、電場加速和電荷中和過程。這要求讀者理解高真空下的電磁場精確控製，而不是常規的電力分配。 未來概念性驅動： 對光帆（Solar Sails）和激光推進係統進行理論建模，分析其在零質量推進（Zero-Propellant Propulsion）方麵的可能性，以及如何剋服大氣阻力（在行星際環境中，主要指微流星體和塵埃）的影響。 第三部分：深空通信與導航 在數光年尺度的尺度上，信號的延遲和環境的乾擾成為首要挑戰。本章內容側重於信息論和高級信號處理，而非傳統的電子元件布局或電路集成。 星際距離的測距與定位： 重點講解脈衝星導航（Pulsar Navigation）係統，利用脈衝星的周期性輻射作為宇宙中的“燈塔”來進行絕對定位。討論多普勒效應在測量飛船相對於已知參考點的速度變化中的應用。 深空通信協議： 分析超高頻（UHF）和激光通信（Optical Communications）的優劣勢。我們將詳細探討信噪比（SNR）的極限、如何利用編碼理論（如Turbo碼或LDPC碼）來對抗長距離傳輸中的衰減和失真。 自主決策與AI輔助： 鑒於信號往返可能需要數年時間，飛船必須具備高度的自主性。本節探討瞭基於實時數據處理和預設算法的軌道修正、故障診斷和科學目標優化的需求。 第四部分：星際任務的載人與生存挑戰 本部分關注於如何在極端環境下維持生命支持的復雜性，這需要生物學、材料科學和循環經濟學的高度交叉，而非結構工程的常規應用。 閉環生命支持係統（CELSS）： 介紹如何設計一個能在數十年任務中實現氧氣、水和食物的近乎完全循環的生態係統。詳細分析藻類培養、水迴收過濾（反滲透、蒸餾）的效率模型。 長期載人飛船的結構完整性： 關注材料在長時間暴露於真空和溫差變化下的老化和疲勞特性，特彆是對微流星體撞擊的彈性響應分析，而不是地麵設施的靜載荷計算。 行星際心理學： 探討長期隔離、資源有限以及與地球失去實時通信對宇航員心理健康的影響，以及相應的乾預措施和團隊動態管理策略。 本書麵嚮的是對宇宙學、天體動力學、先進推進技術、以及前沿信息科學有誌於深入研究的讀者，是構建宏大星際探索藍圖的理論基石。 ---

作者簡介

珍妮‧積及比（Jenny Jacoby）

　　一個經驗豐富的編輯和作傢，作品類型包括兒童和成人的小說，非小說，圖畫書和品牌寫作。

　　她寫作，編輯和管理項目，從非小說書籍到兒童書籍內容；主要編輯藝術組織的文本，以及兒童獲奬者的後續詞，還有學術期刊的新聞和評論。

繪者簡介

維姬‧巴剋（Vicky Barker）

　　英國全職自由插畫傢、設計師及藝術總監，畢業於利物浦約翰摩爾斯大學美術係。維姬‧巴剋多為幼兒圖書設計插畫，題材涉獵貼紙書及遊戲書，風格簡潔，色彩鮮艷。

什麼是工程？
 
工程是一門關於發掘有待解決的問題，並找齣解決方法的學科。工程師要留意世界上發生的各種事情，主動探索事情，並找齣他們能夠幫忙的地方。而且，他們需要發揮創意，製作齣不同的東西，例如簡單的牙刷（用來解決清潔牙齒的需要），到風力發電機等大型結構的機械（用來解決尋找潔淨能源的問題），這些用品或機械發明都是工程的探究結果。
 
什麼是STEM？
 
STEM是代錶科學（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics） 這四門學科的英文首字母的縮寫。這四門學科的學習範疇緊密相連，互相影響發展。數學和科學是工程師用於解決問題、創造機械的工具。而科學上的發現也能啓發工程師，從前不可能的方式解決難題。
 
過山車
 
在遊樂場裏，過山車以令人吃驚的速度飛馳，沿著斜坡將乘客拋上拋下，十分刺激。到底過山車式怎樣驅動的呢？原來，工程師已研究齣如何讓過山車自己行駛，毋需以引擎來驅動。在過山車行駛的過程中，引擎隻需啓動一次，推動過山車駛上第一道斜坡。之後，藉著大自然的力量會給過山車提供動力，例如：檔過山車經過第一道斜坡的頂端後，地心吸力便會將過山車往下拉。
 
當過山車開始衝下第一段下坡道時，它會快速前進，並纍積到足夠能量將它推上另一段斜坡——如此類推，過山車便會在整段路程中風馳電掣。到瞭旅程末段，過山車會利用剎車掣來減低速度，剎停過山車。
 
無人駕駛飛機齣動
 
無人飛機係統（無人機）是一種沒有人傢是的機械飛行裝置，它能在不載有人類的情況下完成任務。無人機可以於陸地、海洋和天空中運作，其中以空中無人機的用途最為廣泛，因而日趨普及。人們會利用航拍機進行拍攝和空中偵測。航拍機是一種裝上瞭攝錄機鏡頭的飛行儀器，它能夠飛到人類無法到達的地方加以觀察。另外，它在執行任務時，比人們駕駛直升機去偵測更安靜！
 
裝有用來尋找位置的GPS晶片，測量飛行高度用的測高儀，以及確認離地麵有多遠的超聲波掃描器。
 
由無綫電波或無綫網路（Wi-Fi）控製
 
裝有四組螺鏇槳，以保持飛行穩定，並增加載重量。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到這本《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》，我的腦袋裡立刻跑齣瞭好多畫麵！我從小就很喜歡拆東西，想知道裡麵的齒輪是怎麼動的，電路又是怎麼連結的。雖然我後來沒有真的走上工程這條路，但對這領域的好奇心一直都在。這本書的封麵設計就很有科技感，給人一種專業又不失親切的感覺，讓人很想翻開來一探究竟。我想，對於國高中生來說，這絕對是個認識工程世界很棒的起點。特別是現在 STEM 教育這麼受重視，能有這樣一本入門書，幫助孩子們建立起對工程的初步概念，瞭解工程師在我們生活中扮演的角色，絕對是件好事。想想看，我們每天用的手機、坐的捷運、住的房子，哪一樣不需要工程師的智慧和努力？這本書大概就能解答這些「為什麼」，讓學習不再是死記硬背，而是充滿探索和發現的樂趣。它應該會用淺顯易懂的方式，介紹工程的各個分支，像是機械、土木、電機等等，讓讀者有個全麵的認識，知道工程師到底在做什麼，又需要具備哪些特質。光是想到那些複雜的公式和圖錶，我都有點頭痛，但相信這本書會把這些東西變得有趣，甚至能引導齣我們對解決問題的熱情。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，現在的教育方式，很多時候都太過理論化，少瞭實際操作的機會，尤其是在工程這個領域。《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》這本書，光看書名就讓人充滿期待！我猜它應該會打破傳統的刻闆印象，用更活潑、更貼近生活的方式來介紹工程學。我相信，對於許多國高中生來說，他們可能對工程有模糊的想像，但不清楚具體的內容和發展方嚮。這本書就像一座橋樑，能夠引導他們跨越這道鴻 all，進入工程的奇妙世界。我期待它裡麵會有很多圖解、案例分析，甚至是小型的實驗建議，讓讀者能夠親自動手，體驗工程的魅力。例如，可能介紹如何利用簡單的材料搭建一座能承受一定重量的橋樑，或是如何設計一個基本的電路讓小馬達轉動。這些實際的動手操作，不僅能加深讀者的理解，更能激發他們解決問題的興趣和創造力。我希望這本書能夠幫助年輕一代，培養齣紮實的工程思維，讓他們未來在麵對複雜的社會問題時，能夠運用工程的知識和方法，提齣創新的解決方案。

评分☆☆☆☆☆

這本《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》的齣現，真的讓我眼睛一亮！身為一個在科技產業打滾多年的上班族，我深刻體會到工程師的價值和重要性。過去，工程在很多人眼中可能就是冰冷的機械和數字，但實際上，它充滿瞭創意和解決問題的樂趣。我希望這本書能讓更多年輕學子，尤其是對科學、數學有興趣的孩子們，看到工程世界的無限可能。這不隻是學術上的探討，更是培養邏輯思考、分析能力和動手實踐的過程。我常看到新聞報導，很多國傢的 STEM 教育都投入瞭大量資源，就是希望培養齣下一代的創新人纔。這本書的內容，我猜想應該會涵蓋到一些工程領域的基礎知識，像是力學、材料學、電學等，但重點會放在如何應用這些知識來解決實際問題。它可能會透過一些生活中的例子，來展示工程的魅力，例如建築結構的穩定性、交通係統的規劃、或是電子產品的設計。這樣一來，學習就不再枯燥乏味，而是能夠與我們的日常生活緊密連結。我也希望這本書能鼓勵那些對工程感到卻步的學生，讓他們明白，工程並不遙不可及，隻要有興趣，並且願意學習，每個人都有機會成為未來的工程師。

评分☆☆☆☆☆

這本《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》聽起來就像是我高中時期急需的一本寶典！當時，我們對工程的認識大多來自課本上那些枯燥的公式和定義，很少有機會去瞭解工程師的實際工作內容，以及他們在社會中扮演的重要角色。我相信這本書的內容，會以一種引人入勝的方式，為年輕的讀者揭開工程世界的神秘麵紗。它應該會從工程的基本原理齣發，但重點會放在如何將這些原理應用於解決實際問題，並且可能會涵蓋工程的各個主要分支，例如土木工程、機械工程、電機工程、電腦工程等等，讓讀者對整個工程領域有一個全麵的瞭解。我特別期待書中能包含一些成功的工程案例，從這些案例中，讀者可以學習到工程師是如何運用他們的智慧和技能，來創造齣改善人類生活的產品和設施。例如，介紹高鐵的設計原理，或是太空探索的工程挑戰，這些都能讓年輕的讀者對工程產生濃厚的興趣，並且激發他們對科學和技術的熱情。

评分☆☆☆☆☆

對於 STEM 教育在颱灣的推廣，我一直都抱持著高度的關注。這本《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》，聽起來就是一本極具教育意義的讀物。我猜這本書的編寫，一定會從學生的角度齣發，用最容易理解的方式，介紹複雜的工程概念。它不隻是一個知識的傳遞，更是一種思維的啟發。我期望書中會有很多生動有趣的插圖和真實世界的案例，讓讀者能夠深刻理解工程在我們日常生活中無所不在的影響力。例如，可能會探討建築師是如何設計齣安全又美觀的房屋，或是工程師如何利用科技來改善交通流量，減少空氣汙染。這些貼近生活的例子，不僅能吸引學生的注意力，更能讓他們意識到工程對社會發展的貢獻。我也希望這本書能夠培養學生的批判性思維和解決問題的能力，鼓勵他們勇於嘗試，不怕失敗，從錯誤中學習，不斷進步。總之，這本《STEM學習入門：工程 ENGINEERING》絕對是幫助颱灣學子踏入工程領域，激發他們對科學和創新熱情的絕佳選擇。