《工程学原理及问题求解(第5版)》从工程学的基础知识和必备的数学、计算机、通信等知识入手，全面介绍了工程学原理及常见工程问题的求解方案。目前，几乎所有的行业都涉及到工程问题，以工程的思想和流程来解决和处理问题，有利于项目的较快解决和成本的良好控制。《工程学原理及问题求解(第5版)》基于当前各种与工程应用相关的最新技术，从工程学的最基础知识讲起，到工程学在各个领域的具体应用，以及相关问题的求解，为学生深入学习打下坚实的基础，同时培养学生的核心竞争力。

Arvid R．Eide毕业于美国爱荷华州立大学机械工程专业，做过讲师、美国陆军军官，并曾在Western Electric、John Deere和Trane公司工作过，1974年获得博士学位，被聘为教授和Freshman Engineering主席，同时兼任副教务主任，1996年作为机械工程教授重返教学岗位，最后成为美国爱荷华州立大学机械工程荣誉退休教授。
Roland D．Jenison从事了35年的航空工程和低年级通用工程的教育工作，其讲授的课程有工程问题解决、工程设计图形学、飞机性能以及飞机稳定与控制等。

《工程学原理及问题求解(第5版)》内容丰富，结构严谨，讲解细致认真，对工程学的原理和应用做了深入的剖析。《工程学原理及问题求解(第5版)》十分适合作为高等院校各类工程专业的低年级教材，同时对广大工程技术人员也有重要参考价值。

第1章 工程专业
1.1 工程职业
1.2 技术团队
1.2.1 科学家
1.2.2 工程师
1.2.3 技术专家和技术员
1.2.4 熟练技工／工匠
1.3 工程专业
1.4 工程职能
1.4.1 研究
1.4.2 开发
1.4.3 设计
1.4.4 生产与测试
1.4.5 建筑
1.4.6 操作
1.4.7 销售
1.4.8 管理
1.4.9 咨询
1.4.10 教学
1.5 工程学科
1.5.1 航空工程
1.5.2 化学工程
1.5.3 土木工程
1.5.4 电子／计算机工程
1.5.5 环境工程
1.5.6 工业工程
1.5.7 机械工程
1.6 工程教育
1.6.1 所需的特质
1.6.2 需要的知识与技能
1.6.3 继续教育
1.7 工程与设计
1.7.1 工程设计简介
1.7.2 设计过程
1.7.3 设计和客户
1.7.4 工程设计的本质
1.7.5 体验教育中的设计过程
1.8 将工程师作为职业
1.8.1 职业特征
1.8.2 职业注册
1.8.3 职业道德
1.8.4 职业协会
1.9 未来的挑战
1.9.1 能源
1.9.2 环境／水
1.9.3 基础设施
1.9.4 在世界市场中的竞争优势
1.10 小结
习题

第2章 工程解决方案
2.1 简介
2.2 问题分析
2.3 王程方法
2.4 问题表示
2.5 问题表示的标准
习题

第3章 技术信息的表示
3.1 简介
3.2 收集和记录数据
3.2.1 手工输入
3.2.2 计算机辅助技术
3.3 一般绘图过程
3.3.1 图纸
3.3.2 轴的位置和截断线
3.3.3 刻度尺的分度、刻度值和标记
3.3.4 轴标签
3.3.5 点绘制方法
3.3.6 曲线和符号
3.3.7 标题
3.3.8 计算机辅助制图
3.4 经验函数
3.5 曲线拟合
3.6 选点法和最小平方法
3.7 经验方程：直线
3.8 经验方程：幂曲线
3.9 经验方程：指数曲线
习题

第4章 工程测量和评估
4.1 简介
4.2 数字和有效数字
4.3 准确度和精度
4.4 误差
4.4.1 系统误差
4.4.2 随机误差
4.5 近似值
习题

第5章 量纲、单位和转换
5.1 简介
5.2 美国公制度量衡的发展
5.3 物理量
5.4 量纲
5.5 单位
5.6 SI的单位和符号
5.7 使用SI单位的规则
5.7.1 单位符号和名称
5.7.2 乘法和除法
5.7.3 数字
5.7.4 使用SI单位进行计算
5.8 美国惯例单位制和工程单位制
5.9 摄氏温标、华氏温标和绝对温标
5.1 0单位转换
习题

第6章 统计学
6.1 简介
6.2 频数分布
6.3 集中趋势的度量
6.4 差异的度量
6.5 连续分布
6.6 正态分布
6.7 线性回归
6.8 相关系数
6.9 应用
习题

第7章 力学
7.1 简介
7.1.1 坐标系
7.1.2 单位
7.2 标量与向量
7.3 力
7.4 力系的类型
7.5 力的传递性
7.6 力的分解
7.7 力矩与力偶
7.8 自由体受力图
7.9 ‘衡
7.10 三维力系
7.11 应力
7.12 应变
7.13 弹性模量
7.14 设计应力
习题

第8章 物料平衡
8.1 简介
8.2 质量守恒
8.3 过程
8.4 系统分析法
习题

第9章 能量
9.1 简介
9.2 矿物燃料
9.2.1 石油的形成与开采
9.2.2 煤的形成与开采
9.2.3 天然气的形成与开采
9.3 矿物燃料的有限供应

第10章 电学
10.1 简介
10.2 电的形成
10.3 静电
10.4 电流
10.5 电势
10.6 简单电路
10.7 电阻
10.8 直流电路原理
10.9 直流电功率
10.10 端电压
10.11 基尔霍夫定律
10.12 网孔电流
习题

第11章 工程经济学
11.1 简介
11.2 单利与复利
11.3 现金流量图
11.4 现值与终值
11.5 年金与梯度
11.6 经济决策
11.7 折旧与税
11.8 总表
习题

附录A 单位转换
附录B NSPET程师道德准则
附录C 标准正态曲线下O-Z的面积
附录D 希腊字母表
附录E 单位前缀
附录F 物理常数
附录G 化学元素
附录H 近似比重与密度表
附录I 平面
附录J 流程图
附录K 代数(选读内容)
附录L 三角学(选读内容)
附录M 电阻色环码
附录N AlRohach关于学生技术报告写作的建议...
……

致学生
当您开始学习工程时，毫无疑问，此时的您充满了激情、好奇以及对成功的渴望。您会将第一年的大部分时间用于建立坚实的数学、基础科学及通信基础。同样，您还会了解一些能够说明工程师如何解决问题并获得正确解决方案的工程主题。您将会看到数学、科学和通信如何通过能让相关人员清楚理解并快速验证的方式，提供解决问题以及传递解决方案的方法。很快，您会发现需要在许多工程学科进行深入的研究，才能解决不断出现的复杂问题。作为作者，我们认为，本书介绍的内容将会让您理解工程师如何在当今的技术世界发挥作用。在学习完本书后，相信您将会迫不及待地想深入所在学科的高级工程科目的学习，并成功实现您的教育目标。致老师
针对一年级新生的工程课程包含了从工程专业概述到具体学科科目介绍的广泛主题。而包括了了解预备材料、学习动机及保持记忆在内的课程目标衍生了大量适合一年级学生的学习活动。传统的工程制图及描述性的几何课程已经被计算机图形和基于CAD的课程取代。介绍工程学和问题解决的课程除了教授计算机语言的基本原理以外，还会使用电子表格和数学方法。Intcmct已经成为主要的教学工具，提供大量数据补充课堂笔记和教科书的内容。在这第5版中，将继续介绍工程专业，并为学生提供成功所需的工具和技术。
本书（第5版）汲取了前4版中的经验并加入了许多师生使用该书的良好建议。在过去的30年中，问题解决的基础几乎没有改变，但是数学工具和表示技术却得到了极大的改善。因此，第5版仍然保持相同的宗旨，但集中介绍新问题和改进的方法。
本书的宗旨是：①在学生第一年所面对的工程科目有所限制时，激发他们的学习兴趣；②当使用逻辑方式表示解决方案时产向学生提供使用SI和常规单位解决问题的经验；③向学生介绍需要应用基础工程概念的大多数工程学科所共有的学科领域；④锻炼学生解决开放式问题的能力。
本书介绍的内容将集中于某个方面的知识但又不失连续性.大多数章后面的问题难度有所不同，这样学生们可以快速体验成功，同时也能继续挑战更复杂的问题，其中绝大部分都是新问题或经过修改的问题。

插图：


过程以定义所需解决的问题（步骤（1））作为开始。在许多情况下，工程设计团队并不确定或定义问题。公司的区域代表和管理人员会代替客户提供最初的需求。团队必须小心，不能在这一步骤定义解决方案。如果这样做，说明还没有满足设计过程。例如，假设公司管理人员要求团队设计能将金属块从某个建筑运输到另一建筑的手推车，建筑之间大概有200m的距离。该问题的解决方案已经确定：手推车。只要查看市场上哪些手推车能够处理所需负载即可。为了公司利益，可能会找到可以有效进行重负短距离运输的新系统。这可能是轨道系统、传送带或其他创新的解决方案。通常，简单的问题定义能给设计团队带来最大的灵活性。例如，最初的问题可能被定义为：“目前在1号建筑内存放金属块，需要一种方法将金属块从1号建筑运送到2号建筑。”
团队接下来将获得并收集所有与问题相关的信息（步骤（2））。内部的公司文档、可用的系统、Internet搜索和其他的工程师都是可能的信息源。一旦团队成员增加可用信息，则应该确定解决方案的约束和标准（步骤（3））。约束是对可能的解决方案的物理或实际的限制：例如，系统必须使用220V电才能运行。标准是解决方案的期望特征；例如，解决方案必须可靠，必须易于操作；、价格必须合理并且必须经久耐用。您可能会认为约束是需求——所有可能的解决方案必须满足它——而标准是相关的考虑，因为某个解决方案比另一个更好（例如，经久耐用是一个标准）。
现在团队将准备过程的创新部分，即开发可供选择的解决方案（步骤（4））。经验、知识及团队活动（如集体讨论）的结合将产生大量的解决方案（如图1.2 9所示）。每个可选解决方案都将使用约束来分析并与指定的标准进行比较。在很多情况下，会建立并测试原型，以确定是否满足约束和标准。在该步骤中会大量使用计算机建模和分析。然后，使用某个设备（如决策矩阵）来选择解决方案（步骤（5）），如图1－30所示。