Engineering in Plain Sight

土木工程師希爾豪斯（Grady Hillhouse）撰寫的《Engineering in Plain Sight》（淺顯易懂的工程學），介紹了我們日常所見事物背後的工程學原理。


希爾豪斯在 YouTube 的頻道《Practical Engineering》 (實用工程學)，用有趣的影片來介紹科普工程學知識。



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自然科學和數學參考書籍和線上課程的推薦

作者：謝其磐 高中時期，同學們接觸到各門學科，學習基本知識，一方面為了將來進大學乃至終身學習更寬廣的領域打底，一方面也在升學制度下為大學入學做準備。這個時期，鼓勵同學在自我努力和師長教學引導之下，保持對各門學科的興趣，充實基本知識。 然而，高中課本教材的內容，有時限於篇幅，並顧及不同基礎學生的程度，對於有興趣想要進一步學習的同學來說，未必足夠。此時，若能合理分配時間，選擇有興趣的題目，去學習更進一步的知識，既可以滿足同學的求知慾和好奇心，也可以增進對課內學習基礎觀念和知識的了解。 進階學習，其中一個實用的方法，就是研讀高中到大一程度各個學科的教科書。另外，現在網路上也有世界知名大學的線上課程，例如 edX 和 Coursera 平台，這兩個線上課程平台裡的課程，幾乎都可以免費學習，或付費參與更多課程活動，並取得修習證明。課程的影片都附英文逐字稿，所以也不用太擔心英文聽力的問題。 筆者回想自己在高中時期的學習經驗，並且回顧近年來於自然科學學習領域的瀏覽，在此推薦幾門基礎學科的課本，參考書籍或網站，和世界名校的入門線上課程，給高中學生。這裡介紹的學習材料有許多是用英文寫的，同學們也可以由此學習到各學科基本的英文詞彙和知識，目前英文是世界上許多知識主要使用的語言，及早學習，有利於未來大學閱讀英文原文教科書。當然，藉著觀摩學習世界一流名校的課程和教材，可以學到各門科目知識的菁華。 希望這份書單和線上課程，對於高中生的學習，以及邁入大學之際的準備，有所助益。 物理 課內讀物： 高中物理課本 推薦讀物： 觀念物理 (2018), Paul G. Hewitt，套書 1-6 冊，天下文化。   這套觀念物理套書，作者 Hewitt 為高中生寫的輔助教材，可當課外讀物，建立基本觀念用。   教科書： Halliday & Resnick Fundamentals of physics (12th ed., extended). (2022).  Walker, J., Halliday, D., & Resnick, R.,  Wiley. Halliday 這本大一普通物理教科書，對於基本觀念和解題，都有很入門清楚的介紹，其中用到的數學，包括高中的代數，三角函數，向量，以及最基本的單變數微積分。附有例題和習題可供練習。文字...
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「成功燈塔行」引領成功學子航向理想的目的地

百年成功，樹己樹人。 各領域的學長於學習和專業職涯上，累積了寶貴的經驗。而在學的成功高中學生，一方面專心課業的學習，一方面也在探索未來人生的航線和目的地。 為了提供各領域學長與成功高中在學學生的分享諮詢的管道，熱心的校友成立了「成功燈塔行」這個平台。希望讓在學的同學們，有機會與學長線上諮詢，彼此分享學習和職涯發展的問題和經驗，以期望協助高中在學學生，在內心燈塔的導引下，航向個人理想的目的地。 做法： A.  在學學生提出想與學長對話的問題，     題目 可以包括：     各學科的課業學習問題     各大學科系的具體面貌     各領域專業職涯的道路 在學學生按此提出要討論的問題 B. 學長志願加入燈塔輔導員的行列 邀請各領域的成功中學校友，志願加入「成功燈塔行」諮詢服務的行列。也歡迎校友邀請非校友的專業人士加入。 願意提供學習或專業職涯諮詢的校友名單 （名單持續增加更新中） 誠摯地歡迎各領域的校友 按此加入成為願意提供諮詢的學長行列 C. 再由平台協助連絡學生和燈塔輔導員，安排 20 分鐘左右的線上視訊，例如用 Google Meet。參與者包括學生，燈塔輔導員，學生也可以邀請老師，或學生家長一起參與線上會議。 同學透過平台提出的諮詢問題，平台的學長也會提供給成功高中輔導室的老師知悉，若有需要，輔導室和學校老師可以一起關心和協助同學。也鼓勵同學向學校輔導室的諮詢管道取得老師或輔導老師的協助。 ---- 本網站目前由 82 級校友謝先生擔任小編: email: hsiehcp@protonmail.com  。 邀請各位校友前輩惠賜文章，內容與高中生的各科學習，大學科系介紹，或職涯經驗分享相關。可以把文章用 email 寄給網站小編，感謝。
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在 AI 的輔助下用數學軟體做計算

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作者：謝其磐 介紹 在學習數學的過程裡，善用數學計算軟體，可以輔助計算，也可以協助繪圖，調整參數，有助於建立數學觀念和直覺。然而，初學數學軟體或學習寫程式碼時，需要熟悉一些指令和語法。此時，可以使用 AI 工具來取得指令或程式碼，就可以有效率地使用這些計算工具。這樣，也可以讓頭腦專注在要解決的數學問題本身，而程式或指令的細節就可由 AI 協助。 這篇文章介紹如何以 AI 對話，來協助使用數學計算軟體，這裡以 wxMaxima 這個數學計算軟體來做示範。wxMaxima 是個功能強大的自由軟體，可以做基礎到高階的數學符號計算，也可以做數值計算。wxMaxima 可以免費下載安裝使用，在 MS Windows，Mac OS，或 Linux 系統都可以使用。 AI 的對話工具有很多種，這裡使用的是 ChatGPT 工具。使用的版本是 GPT-4o。讀者也可以使用免費的 GPT-3.5，都可以得到答案。以下把我們在 ChatGPT 對話窗問的問題稱為「提示」(prompt)，ChatGPT 回答的內容程稱為「回應」。 實例說明 例題 1 問題： 使用 wxMaxima 畫出 \(y = x^2 + 3x - 1\) 的函數圖形。 提示： 請在 wxMaxima 程式中，畫出 y = x^2 + 3*x - 1 的函數圖形。 回應： 在 wxMaxima 中，你可以使用以下指令來畫出函數 \( y = x^2 + 3x - 1 \) 的圖形： /* 定義函數 */ f(x) := x^2 + 3*x - 1; /* 繪製圖形 */ plot2d(f(x), [x, -10, 10], [ylabel, "y"], [xlabel, "x"], [legend, false]); 以上指令將會畫出在 ( x ) 範圍從 -10 到 10 之間的 \( y = x^2 + 3x - 1 \) 的圖形。如果你想調整範圍或其他圖形屬性，可以修改相應的參數。 請在 wxMaxima 中輸入這些指令並運行，即可看到所需的圖形。 在 wxMaxima 執行 把 ChatGPT 回應的指令，分別複製貼上 wxMaxima 的指令欄，再按 Shift + Enter 執行。 即可得到函數圖形，如下圖： 例題 2 ...
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