将你掌握的知识应用于设计和建造各种设备、系统、材料和工艺。将数学应用于工程。
课程概述
本课程旨在向高中学生和大学新生提供一个涉及范围广泛的工程知识大纲,并帮助他们做出是否投身工程事业的决定。本课程的第一部分侧重于探索工程领域的不同学科,并向参与者提供各工程领域的范围广泛的背景知识。
你想知道赛车是如何制造的吗?机器人又是如何能够独立工作的?如何设计和建造无人驾驶车辆?如何捕集能量?如何储存能量?如何制作风琴?身体如何成像?怎样自行设计一架飞机?在微电子学和纳米电子学中,电子是如何运动的?药物在体内是如何输送的?如何在不稳定的土壤上面进行建造?机器人视觉如何实现?光在各种设备中是如何使用的?如何存储和管理数据?如何缓解污染?如何处理电信号?如何设计和制造强韧材料?如何管理热能?如何传输数据?系统是如何集成的?如何确保商品和服务到达目的地?如何开办公司?作为一名专业工程师的基本伦理和社会责任有哪些?以上这些都是工程师每天要处理的事情,而它们将构成本课程第一部分的基础。
工程数学入门
数学是工程的一个组成部分,工程数学讲的是如何将数学原理应用到解决现实生活中的工程问题中去。课程此部分将使用一本书名为“工程应用数学基础”的参考教材,库尔迪普·S·拉坦、内森·W·科林贝尔著。出版商:约翰威立出版社,ISBN书号:978-1-118-14180-9。
本部分将涵盖的数学主题包括:代数在线性和二次方程工程中的应用,机器人运动中的三角函数,复数在电路中的应用,以及如何利用方程组来解决静力学、动力学和直流电路问题。课程将介绍导数的概念并探讨其在动力学、电路、力学等工程问题中的应用。类似地,课程将研究静力学、动力学和电路等工程应用背景下的积分概念。本课程不是旨在精通数学,而是旨在理解数学在帮助解决工程问题中所发挥的作用。这门课程将使参与者能够在他们接受工程领域教育的前进道路上越来越深入地了解微积分和微分方程以及它们在解决工程问题时表现出的相关性。
预期学习成果
- 学习工程学在技术发展中的作用
- 工程不同领域纲要
- 工程设计原理和应用
- 创业与工程
- 数学在工程学的应用
先修要求
高中数学,包括代数、三角、几何和微积分的基本概念。高中物理、化学和生物。