Роль математики в образовании инженера реферат

Обновлено: 05.07.2024

Очевидно, что организация рационального творчества исключает положение, когда талант лучших отечественных математиков идет во вред России и обществу (Мавроди), или не востребуется Григорий Перельман).

В последние десятилетия у нас горит зеленый свет научно-технологической некомпетентности, авантюризму и безответственности, доверию авторам заведомо провальных проектов.

Для этого возвращена на производство часть инженеров, ушедших на пенсию.

Математическая компетентность инженеров, рассчитавших нагрузки на Саяно-Шушенской ГЭС, для официальной версии аварии весьма сомнительна.

В обвинительном заключении причиной аварии названа поломка креплений крышки гидроагрегата № 2 и креплений турбины. Под большим напором струи воды эта крышка стала подниматься вверх вместе с турбиной (!), и все дальнейшие разрушения продолжались уже стихийно.

Точно оценить нагрузки, многократно превышающие расчетную прочность крепления крышки тысячетонной турбины, отброшенной, как перышко, в машинный зал, не составляло труда по сейсмограмме вибраций 17 августа 2009 года.

Разрыв креплений крышки стал чудом, спасшим регион от катастрофы космического масштаба, когда, при сохранности креплений, гидроагрегат силой инерции вращения ротора был бы целиком вырван из тела плотины.

Русские преподаватели точных и естественных наук, работающие в вузах США, свидетельствуют, что американские студенты, испытывают трудности со сложением дробей с разными знаменателями. Это было характерно для 5 – 6 классов советской школы.

Увы, сегодня те же сетования слышатся от преподавателей российских вузов. Догнать и перегнать Америку в негативном соревновании оказалось до обидного просто. По словам одного из репетиторов ЕГЭ, уровень подготовки школьников по математике, физике и химии катастрофичен.

О физике школьники говорят как о сакральном предмете, запредельном для изучения. Выпускники МГТУ имени Баумана старые чертежи читать не могут, не то, что чертить новые. Туманно намеченное вхождение к 2020 году пяти российских университетов в первую сотню мирового рейтинга, зато вполне реален шанс утраты даже нынешних позиций.

Благодаря усилиям Билла Гейтса и его сторонников в 2007 г. Конгресс США принял ФЗ “О соревнующейся Америке”, направленный на интенсификацию математического образования в сфере естественных наук, технологий, инжиниринга и математики (НТИМ). Главным лицом данной стратегии выступает Учитель, владеющий научно-методическим подходом к раскрытию таланта, эвристических способностей, готовности учащихся к инновациям и изобретательству.

Ныне инновационным примером для всего мира служит трудолюбивая Финляндия, сохранившая старые, в том числе русские, образовательные традиции. Решающий вклад в будущее Финляндской Республики внес ее покойный президент Карл Маннергейм, выпускник русской Императорской Академии Генерального штаба, активный участник четырех войн и двух революций.

Критерий качества математического образования академик Крылов определяет так: “Настоящий инженер должен верить своему глазу больше, чем любой формуле”. Не следует инженеру забывать и слова натуралиста и философа Гексли: “Математика, подобно жернову, перемалывает то, что под него засыпают”. Научная молва приписывает Альберту Эйнштейну такое определение образования: это то, что остается, когда забудешь все, чему тебя учили в школе.

Можно образно представить себе сей сухой остаток в виде кристалла с гранями, отшлифованными предметным знанием, закрепленного математикой в оправу трудового воспитания, коему служит усвоенный общественно-исторический опыт.

Это относится, в особенности, к математике с ее трудностью специфического восприятия мира через подсознание, абстрактные символы, цифровые коды и системы координат. В математической интуиции соединяется образное и понятийное мышление в сочетании с наглядностью – важнейшей целевой функцией образовательного процесса.

Математика требует умения сосредоточиться и концентрации внимания, стремления к поиску и доказательству гипотез, систематизации, новым и неожиданным решениям в области бесконечно малых и больших величин, а также мобилизации всех интеллектуальных ресурсов человека на пути к искомому результату.

Источником математических инноваций всегда был творческий, продуктивный труд, открытый для фантазий и воображения, нацеленный на ожидаемый результат.

Математическое образование инженера должно включать в себя результаты начального профобразования (НПО). Известно, что оно дает будущим инженерам и техникам ценные эксклюзивные знания и опыт, необходимые для развития математического мышления и способности к моделированию.

Одним из замечательных русских корабельных инженеров был Петр Титов, чье образование начиналось с должности подручного в машинном отделении парохода и рабочего в корабельной мастерской Невского завода. Это, однако, не помешало ему пройти все ступени служебной лестницы от подручного на плазе, до корабельного мастера. В конкурсе 1893 г. по проекту броненосца Морское министерство присудило первую и вторую премии проектам Титова под девизом “Непобедимый” и “Кремль”.

“Петр Акиндинович быстро увидел, что алгебра есть основной математический инструмент, и решил, что им надо научиться владеть быстро, уверенно и безошибочно”, – так писл о Титове академик Крылов в книге “Мои воспоминания”.

За два года Титов усвоил весь курс математики, сопротивления материалов и начала теории корабля. Обычно, по окончании расчетов конструкций, он открывал ящик своего письменного стола, вынимал эскиз и говорил профессору Крылову: “Да, мичман, твои формулы верные; я размеры назначил на глаз – сходятся”. Титову, автору многих передовых технологий, в ту пору было 49 лет.

Значимость НПО и трудового воспитания в подготовке инженеров подтверждают успехи индустриализации в СССР, японское “экономическое чудо” и прорыв в будущее Китая. Историей доказано: праздность и комфортные условия жизни рождают больное поколение с деформированной психикой, неспособное защитить себя и свою страну.

Альтернативой трудовой деятельности, раскрывающей талант, способности и познавательные потребности, сегодня служат стандарты развлекательности, снижение нагрузки на учащихся и легкость “лифтинга” для недоучек и бездельников.

Венцом абсурда, в том числе законодательного, стал ЕГЭ, совместивший для любителей отдохнуть школьные выпускные и вступительные экзамены в вузы. В этом русле следует и новый закон – “Об образовании в РФ”, упразднивший НПО и трудовое воспитание, и где слово математика в тексте отсутствует. Труд по усвоению научных понятий данный закон заменяет поверхностным освоением предмета, бессмысленным и опасным при подготовке специалиста.

Победы Советского Союза остались в прошлом. Отставшая на старте космической гонки Америка открыла путь в новый технологический уклад, построенный на мышлении в категориях больших систем. Научной основой для генерации технологий их построения и функционирования стали идеи кибернетики и системного анализа (инжиниринг), сформулированные в 1957 году американской Рэнд Корпорэйшн.

Выбор математического аппарата всегда считался трудоемкой работой при формализации описания сложных проблем элементарными упрощенными зависимостями.

По мысли академика Крылова роль статистики в этих случаях состоит “в сведении чисел на четвертушку бумаги и в их сопоставлении между собой, чтобы по ним не только видеть, что было, но и предвидеть, что будет”.

Этот принцип, актуальный в век супер-ЭВМ, сегодня гласит: “Вычисления должны производиться с той степенью точности, которая необходима для практики, причем всякая неверная или лишняя цифра составляет ошибку”. Как известно, самые мощные ЭВМ бессильны в получении точного результата, если математическая модель примитивна.

Главное для инженера - усвоить принцип “субоптимизации”, по которому для оптимального поведения системы не требуется оптимального поведения ее подсистем.

Напротив, оптимальность подсистем – не есть условие оптимальности всей системы.

Классическим примером успеха системного анализа явился план ГОЭЛРО. В докладе “Пятилетний план развития народного хозяйства Союза ССР” на V Съезде Советов в мае 1929 г. Кржижановский отмечал: “Мы имеем поразительное совпадение научного анализа, того анализа, который был нашим преимущественным средством в ту пору, когда мы составляли план ГОЭЛРО, с данными больших и сложных расчетов, которыми располагали при выработке пятилетки”.

В науке результат отрицательный – тоже результат. В этом смысле ценность представляет ракета “Булава”, которая разбилась на рифах “субоптимизации”.

Оказалось, что сборка ракетного комплекса из оптимальных элементов требует в четыре раза больше времени и средств, чем компоновка изначально целостной системы. Прошли десятилетия и стали известны все те же причины катастрофы на Байконуре 24 октября 1960 года при испытаниях ракеты Р-16. Тогда вместе с первым главкомом РВСН Митрофаном Неделиным погибли десятки человек.

Синдром “Булавы” виден и в пресловутом ЕГЭ, и в Нью-Васюках – Иннограде “Сколково”. Виден он и в решении Роскосмоса сконцентрировать серийное производство маршевых двигателей РН “Ангара” на пермском “Протоне-ПМ”, а не на отлаженных технологиях химкинского “Энергомаша”. Решение это таит в себе риск наступить во имя оптимальной стоимости двигателей “Ангары” на все тот же, хорошо известный садовый инструмент.

Идеолог ГОЭЛРО Ленин, оптимизируя систему народного хозяйства, выбрал в качестве отраслевого синтезатора электрификацию: “Составить проект электрификации России, говорил он, – это означает дать красную руководящую нить для всей созидательной хозяйственной деятельности, построить основные леса для реализации единого государственного плана народного хозяйства”.

Гений Ленина состоял не в перетасовке и объединении известных отраслей, чем мы занимаемся сегодня, а в искусстве выбора наилучшего сценария прорыва России в будущее с учетом резонансной совместимости с тенденциями научного прогресса.

Эффект оптимизации плана ГОЭЛРО выражен 7% бюджета на электрификацию. На интеллектуальный таран прорыва – комиссию ГОЭЛРО, была ассигнована смешная сумма в 20 млн. руб., плюс красноармейские пайки для ее сотрудников.

Скальпель ЕГЭ в вивисекции системы “школа – вуз“ с резекцией литературы, помог установить ключевой элемент, отвечающий за жизнеспособность всей системы образования.

Бедность понятийного аппарата не позволяет формировать навыки аналитической работы над текстом, нарушает логику развития мысли при интерпретации и комментариях его содержания и проблематики. Вспомним гения теоретической физики – Ландау, переводившего сложнейшие модели процессов на доступный язык общения.

Литература, ставшая с помощью ЕГЭ необязательным, второсортным предметом, уже не тренирует интуицию и предвидение, способность человека логически выстраивать цепь фактов, и поэтому мыслительный процесс школьников неумолимо затухает.

Этот факт подтверждается ежегодным приростом числа высокобальных работ ЕГЭ с ошибками, выявленными проверкой Рособрнадзора.

.Самой древней математической деятельностью был счет. Счет был необходим, чтобы следить за поголовьем скота и вести торговлю. Некоторые первобытные племена подсчитывали количество предметов, соотнося их с различными частями тела, главным образом пальцами рук и ног. Наскальный рисунок, сохранившийся до наших времен от каменного века, изображает число 35 в виде серии выстроенных в ряд 35 палочек-пальцев. Первыми существенными успехами в арифметике стали концептуализация числа и изобретение четырех основных действий: сложения, вычитания, умножения и деления. Первые достижения геометрии связаны с такими простыми понятиями, как прямая и окружность. Дальнейшее развитие математики началось примерно в 3000 до н.э. благодаря вавилонянам и египтянам.

Вложенные файлы: 1 файл

Роль математики в образовании инженера.doc

На самом же деле это далеко не так. Возьмем для примера английский Ллойд. Он существует как классификационное общество, т.е. наблюдающее за надлежащей прочностью корабля и его снабжения как во время постройки, так и во время службы, сто лет. Все случаи повреждения судов осматриваются его инспекторами, рассеянными по портам всего мира, и доводятся до сведения главной лондонской конторы Общества, в которой работают опытнейшие инженеры с обширной практикой и широким научным образованием.
Сейчас в списках английского Ллойда находится около 35 тысяч пароходов всех наций; отсюда можно заключить, какой огромный материал и какое богатство опытных данных и "случаев" накопляется в его главной конторе.
Правила Ллойда не являются неизменными, они постоянно совершенствуются на основании действительного опыта плавания судов и анализа аварий или повреждений, ими понесенных. Более того, предоставлено отступать от буквы этих правил, подтверждая отступление расчетами, представляемыми на просмотр и одобрение главной конторы, в которой таким образом группируется и этот опыт, ведущий к постоянному совершенствованию правил. Ввиду этого правила периодически переиздаются, причем в них вносятся существенные изменения, польза которых оправдалась практикой; поэтому правила эти заслуживают внимательного и вдумчивого изучения.
Математика в современном своем состоянии настолько обширна и разнообразна, что можно смело сказать, что в полном объеме она уму человеческому непостижима, а следовательно, должен быть сделан строгий выбор того, что из математики нужно знать и зачем нужно знать инженеру данной специальности.
МАТЕМАТИКА - царица наук. Математика - самая важная наука в мире. Людям, увлекающимся математикой идти по жизни легко и интересно. Эти люди рассуждают логично и редко делают ошибки, так как принимают решения только после того, как рассмотрят все варианты. Люди, умеющие решать нестандартные задачи, очень часто становятся предпринимателями или занимают руководящие должности.

Математика – наука, изучающая пространство и его измерение, свойства чисел и вычислительные процессы.

Инженер же имеет дело не только и не столько с абстрактными закономерностями. Он, как практик, использует математику в качестве инструмента для создания вполне настоящих, видимых, действующих объектов. При этом изготовление самого инструмента — вовсе не его дело (так же, как не дело плотника выковывать пилы). Но он должен понимать, каким именно инструментом воспользуется для решения конкретной предметной технической задачи.

Понадобилась ли ему для этого математика?

Да, он пользовался имеющимися, доказанными и выверенными законами, которые понимал, разбирался в них, с помощью которых проектировал и конструировал реальные механизмы. Но ему и не пришлось создавать и обосновывать новые методы решения математических вопросов.

Так нужно ли студенту – будущему инженеру – корпеть над доказательствами, строгими логическими последовательностями, выводить формулы? Всем ли старшеклассникам, будущим студентам, необходимо серьезно изучать эту науку, особенно, если они не собираются в технический вуз? Ведь многие школьники просто вязнут в геометрических и алгебраических дебрях. Что только не используют родители, чтобы ребенок мог успешно окончить школу: видео репетитор по математике, дополнительные занятия, а бывает, и особые отношения с учителем… Стоит ли того? В итоге – стойкое отрицательное отношение к предмету.

Правда, иногда оказывается, что занятия с грамотным репетитором меняют взгляд ученика на математику на противоположный. Это происходит, когда человек не зубрит бездумно формулы, а с помощью учителя открывает для себя красоту строгости и стройности математической логики, доказательств и отношений. В таком случае, это может означать, что в стране будет на одного грамотного, талантливого инженера больше.

Так нужна ли инженеру математика?

Математика в инженерной деятельности

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Математика – одна из самых важных и древних наук, необходимых человеку. Она становится всё более востребованной в связи с быстрым ростом науки и технического прогресса.

Сегодняшний мир строится на профессиях, в большинстве связанных с моделированием и конструированием.

Моя мечта связать свою жизнь с моделированием и конструированием, и стать инженером – космонавтом.

Инженер - специалист, человек проектирующий и создающий различные архитектурные, технологические изобретения. Основная задача инженера - разработка принципиально новых технологий или усовершенствование уже существующих.

Инженеру приходится сталкиваться с проблемами, которые он должен умело решать. Здесь то и ему пригодятся знания математики.

И нам нужно разобраться, зачем же нужна математика в инженерии?

Актуальность: актуальность исследования в том, что в современном веке активно развивается наука и техника, в связи с этим инженерам приходится придумывать все новые изобретения для облегчения жизни, а математика является опорной и необходимой для инженера наукой.

Цель исследования: изучить литературу, создать эскиз и сконструировать металлического робота, доказать необходимость математики инженеру в его конструировании.

Гипотеза исследования: я предполагаю, что конструирование помогает развивать интерес к математике, развивает мышление, способствует формированию будущей профессии инженера.

Объект исследования: изучение источников информации.

Предмет исследования: металлический конструктор.

Для достижения цели и гипотезы выделили следующие задачи:

- изучить источники информации по инженерной деятельности;

- выяснить, как влияет математика в инженерии;

- проанализировать применения математики в инженерии.

В ходе исследовательской работы я использую следующие методы исследования:

- поиск и обработка информации из разных источников;

- конструирование металлического робота.

Этапы работы:

- изучена литература по данной теме;

- создание эскиза проекта;

- конструирование металлического робота.

Глава 1.Роль математики в инженерной деятельности.

1.1. Что такое математика и инженерия.

Математика-наука о пространственных формах и о количественных отношениях. Она находится в связи с другими точными науками. Математика возникла в Древней Греции в 6-5 вв. до нашей эры. [К. Курант, Г.Роббинс . Что такое математика.М.,2010.,с.45] Потребность измерять привело к разработке приемов решений сложных арифметических задач и к созданию дробных чисел. А несколько позже астрономы начали создавать геометрию и тригонометрию. С 17 века начался новый период развития математики. Появлялись новые способы решений сложных задач, появились примеры со сложными уравнениями. Наука геометрия также стала расширяться и пополняться новыми теоремами, определениями и правилами. Был найден способ перевода вопросов и задач на язык алгебры и их решения алгебраическим способом.

С помощью всех тех знаний собранных в 17-18 веках математика продолжила развиваться в 19-20 веках. Она стала тесно связываться с техникой и механикой, так как в 19-20 веках был расцвет техники, в 19 веке были созданы универсальные машины, усовершенствования первых разработок машин и паровых поездов, а уже в 20 веке был расцвет отечественной космонавтики, по всей стране были построены специальные заводы по созданию космической техники, где с помощью сложных математический расчетов были построены первые ракеты, которые могли летать в космос. .[ Большая Советская Энциклопедия., с.428]

Учёные доказали , что математика нужна в инженерии , как опора на которую опираются специалисты чтобы сконструировать необходимую систему, машину, деталь. Перед тем как что-то строить нужно произвести нужные расчеты и исследования. Учёные и конструкторы придумывают всё более совершенные технологии для облегчения жизни человека. Слово инженер с латинского означает ”изобретательность” и ”способность” , а слово математика в переводе с немецкого означает ”наука об уме”, значит чтобы что-то создать нужны ум и изобретательность. Сейчас мы наблюдаем как с помощью математики делаются удивительные сооружения, технологии. Всё это означает, что математика нужна инженеру для развития и совершенствования науки и техники. .[Берестов С.А., Мирюра Н.Е., Митюшев Е. А.Математическое моделирование в инженерии. М., 2018.,с. 21.]

1.2. Исторические личности, связанные с математикой и инженерией.

Ученые-математики не только совершили открытия в самых разных областях науки – от физики и до офтальмологии, но также нашли практическое применение своим научным теориям. Их изобретениями пользуются люди во всем мире. Хочу привести в пример пару из них.

1. Леонардо да Винчи.

2. Сергей Павлович Королёв.

Глава 2. Конструирование металлического робота.

Изучив деятельность ученых, указанных выше, у меня родилась идея самому сконструировать металлического робота, и тем самым выяснить, что же мне для этого необходимо.

1. Первая часть соей работы состояла из эскиза моей работы. Я нарисовал макет моего будущего робота (Приложение №1). Эскизам посвятил целую рабочую тетрадь – ежедневник, в котором по сей день веду свои записи по роботостроению.

2. Сборка металлического робота.

Я очень люблю строить какие-нибудь модели зданий, фигурки из разных конструкторов. В 2016 году я начал постройку очень уникального изделия- робота первой модели. В высоту он был всего около 20 сантиметров. У меня возникло желание продолжить улучшать моего робота, и наращивать ему габариты. Нужно было рассчитывать количество деталей на каждую часть тела робота, чтобы робот не падал и стоял устойчиво. Я начертил эскиз и чертеж своего будущего робота. Имея около шести наборов железного конструктора, я начал сборку. В ходе работы я сталкивался с проблемой нехватки конструктора, также были проблемы с равновесием и устойчивостью робота. Нужно было распределить вес тела робота равномерно. Чтобы это сделать я вычислил квадрат расположения ног робота и увеличил его для баланса веса. Я расставил ноги робота шире друг от друга и сделал дополнительные стабилизаторы для устойчивости.

С руками робота так же были проблемы, а именно они были такими тяжелыми, что просто свисали и выглядели не очень красиво. После доработок они не свисали и были расположены под углом девяносто градусов, то есть под прямым углом.

3.Расчеты. С каждым новым набором робот становился всё больше. На данный момент рост робота 44 сантиметра, вес больше около 3 килограммов. Объём робота 385 куб. см. Площадь расположения ног 75 кв. см.

Задача: Найти площадь ног робота, если нога робота представляет собой прямоугольник, известно ширина ног 7,5см, а длина 10см.

Нахождение площади ног робота :

Задача 2: Найти объем робота, если масса равна 3кг, плотность железа 7,8.г/см 3. Нахождение объема робота :

v = 3000/7,8= 385см 3.

На всего робота ушло 15 средних и 5 больших набора железного конструктора. Общая стоимость наборов приблизительно равна 6100 рублей.

Робот состоит из 2 видов ключевых деталей. Это панели и гайки с винтами. На роботе использовалось около 41 панелей, 795 гаек и примерно 750 винтиков.

Нахождение общей стоимости наборов:

Средняя стоимость одного среднего набора железного конструктора приблизительно равна 240 рублей, а стоимость одного большого набора равна примерно 500 рублей.

3600+2500=6100 рублей стоимость всех наборов.

Квадрат расположения ног робота:

Нахождение силы тяжести робота:

Вывод: Всем может показаться что это очень дорого, но если посмотреть на одноклассников, то видим у многих телефоны стоят намного дороже… А развивают ли они навыки решения задач или доказательства теорем так, как мой робот? С этим роботом можно рассмотреть взаимное расположение двух прямых: параллельные прямые, перпендикулярные прямые и пересекающие прямые. На уроке математики когда проходили многогранники нам было задано сделать макет параллелепипеда я его сделал из конструктора металлического и нашел его объем; измерил длину ширину и высоту V =262,5см 3 .

Нахождение объема параллелепипеда :

V = 5*5*10,5= 262,5 см 3 .

Я ежегодно принимаю участие на олимпиаде по математике и информатике. И в этом году стал победителем муниципального этапа олимпиады этих предметов.

Мы рассмотрели два понятия математика и инженер. Нашли те конкретные нити, что объединяют эти понятия. Любой специалист-инженер обязан знать математику, так как в наш век активно развивается наука и техника. Все инженерные задачи решаются только на одной основе - на математике. На базе математики инженер строит свою деятельность, например, развитие науки и техники, изобретения окружающих нас механизмов.

И так мы узнали, что математика нужна инженеру для прогрессирующего развития науки и техники, для жизнеобеспечения людей.

Список использованной литературы

1. Берестов С.А., Мирюра Н.Е., Митюшев Е. А.Математическое моделирование в инженерии. М., 2018.,с. 21;

2. Большая Советская Энциклопедия., с.428;

3. Курант К, Роббинс Г . Что такое математика. М.,2010.,с.45;

4.Математика XIX века. Математическая логика. Алгебра. Теория чисел. М., 1978;

5. Математика XIX века. Геометрия. Теория аналитических функций.М.,1978;

6 . Материал из Википедии - свободной энциклопедии;

Учебное заведение:

Населенный пункт: г. Пермь

РОЛЬ МАТЕМАТИКИ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИНЖЕНЕРА

Инженер – специалист с высшим техническим образованием, осуществляющий инженерную деятельность.

Инженеры вовлечены, как правило, во все процессы жизненного цикла технических устройств, являющихся предметом инженерного дела, включая прикладные исследования, планирование, проектирование, конструирование, разработку технологии изготовления (сооружения), подготовку технической документации, производство, наладку, испытание, эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонт, утил

Основной инженерной задачей считается разработка новых и оптимизация существующих решений. Например, оптимизация проектного решения, оптимизация технологии, менеджмент и планирование, управление разработками и непосредственное контролирование производства. Новые инженерные решения зачастую выливаются в изобретения. В своей деятельности инженер опирается на фундаментальные и прикладные науки.

Современная система высшего инженерного образования рождается в девятнадцатом веке. В её основу была положена немецкая система технического образования.

Первым высшим инженерным учебным заведением становится в 1810 году Главное инженерное училище Российской империи (ныне ВИТУ) с добавлением дополнительных офицерских классов и двухгодичным продолжением обучения офицеров, в отличие от всех других кадетских корпусов и инженерных учебных заведений России. Это позволило начинать преподавание математики, механики и физики на довольно высоком уровне уже на первых курсах и давать студентам достаточную подготовку по фундаментальным предметам, а затем использовать время для изучения инженерных дисциплин.

В дальнейшем в течение всего девятнадцатого века продолжилось создание различных специализаций и направлений высшего инженерного образования, происходившее в процессе перехода к наиболее передовым инженерно-техническим учебным заведениям. Это приводило к качественному развитию, так как каждое учебное заведение создавало несуществовавшую до этого свою собственную программу нового направления или специализации высшего инженерного образования, позитивно сотрудничая и заимствуя передовой опыт других, обмениваясь инновациями, и взаимно обогащая друг друга. Одним из выдающихся организаторов и символов этого процесса был Дмитрий Иванович Менделеев.

Используя квалификационный справочник должностных инструкций, можно выделить основные обязанности общей специализации квалификации инженер:

– с использованием средств вычислительной техники, коммуникаций и связи выполняет работы в области научно-технической деятельности по проектированию, строительству, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управления, метрологическому обеспечению, техническому контролю и т. п.;

– разрабатывает методические и нормативные документы, техническую документацию, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ;

– проводит технико-экономический анализ, комплексно обосновывает принимаемые и реализуемые решения, изыскивает возможности сокращения цикла выполнения работ (услуг), содействует подготовке процесса их выполнения, обеспечению подразделений предприятия необходимыми техническими данными, документами, материалами, оборудованием и т. п.;

– участвует в работах по исследованию, разработке проектов и программ предприятия (подразделений предприятия), в проведении мероприятий, связанных с испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию, а также выполнении работ по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, в рассмотрении технической документации и подготовке необходимых обзоров, отзывов, заключений по вопросам выполняемой работы;

– изучает и анализирует информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщает и систематизирует их, проводит необходимые расчеты, используя современную электронно-вычислительную технику;

– составляет графики работ, заказы, заявки, инструкции, пояснительные записки, карты, схемы, другую техническую документацию, а также установленную отчетность по утвержденным формам и в определенные сроки;

– оказывает методическую и практическую помощь при реализации проектов и программ, планов и договоров;

– осуществляет экспертизу технической документации, надзор и контроль за состоянием и эксплуатацией оборудования;

– способствует развитию творческой инициативы, рационализации, изобретательства, внедрению достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использованию передового опыта, обеспечивающих эффективную работу предприятия [2].

В настоящее время, когда необходимость глубокой математической подготовки инженеров не надо обосновывать, когда, как в содержательном, так и в организационном планах, обособилась сфера технических наук, вопрос о значении математики для техники трансформировался в проблему математизации технических наук.

Процесс математизации технических наук фиксируется как феномен при рассмотрении истории технических знаний в той или иной области. Более того, он происходит столь стремительно, что ощущается каждым инженером и инженерным сообществом в целом в виде проблем повышения квалификации, перестройки учебных программ, связанных с быстрым устареванием и сменой используемого математического аппарата.

С внешней стороны математизация технических наук может быть охарактеризована как последовательное расширение и усложнение применяемых в инженерии математического аппарата и методов. Внутренняя, сущностная сторона математизации технических наук может быть раскрыта на основе исследования функций и роли математики в формировании и функционировании технических теорий и анализа их изменений в процессе развития технических наук. Она имеет специфику, обусловленную особым статусом технических наук.

Если в технических науках создается, обосновывается и исследуется набор методов решения инженерных задач, то главным показателем инженерного искусства является выбор такого математического описания и такой точности проводимых решений, которые были бы адекватны поставленной задаче. Этот выбор и оценка результатов решений должны основываться на понимании допущений, лежащих в их основе, на умении физически интерпретировать сложные решения. Причем, то, что сложные инженерные задачи в их математической части относительно легко разрешимы с помощью современной вычислительной техники, не умаляет, а, напротив, усиливает необходимость глубокого понимания инженером физики явлений, физического содержания математических формул и смысла производимых расчетных операций.

Итак, исследовательская деятельность в технических науках располагается между плоскостями естественнонаучных теорий, математических теорий и эмпирическим базисом, формируемым сферой проектирования технических устройств определенного типа. Исследователь – представитель технической науки – работает одновременно с теоретическими схемами физической теории, теоретическими схемами технических теорий и с математическим аппаратом, интерпретированным и на физическом, и на техническом содержании. Теоретизирование в этой области характеризуется сознательной исследовательской установкой. Его практика состоит в поиске и научном обосновании способов и средств идеализации познавательных задач, возникающих в сфере инженерной деятельности. Причем эти идеализации строятся таким образом, чтобы был возможен переход от слоев абстрактно-теоретических схем технической науки через соответствующие им эмпирические схемы исследуемых взаимодействий (сюда входят методики измерений, испытаний) к их использованию в процедурах расчетно-проектировочной деятельности.

Мы рассмотрели значения, цели, задачи, результаты двух понятий: математика и инженер. Провели аналогию, и нашли взаимосвязь между инженером и математикой. В наш век развития науки и техники, покорения космоса мы видим, что любой специалист, квалифицирующийся как инженер (сфера деятельности разнообразна), обязан знать математику, ее направления, законы, теоремы, аксиомы, т.е. все разнообразные инструменты для решения задач своей профессии. Все инженерные изыскания и результаты работ имеют под собой в основе точную науку – математику. Математика нужна инженеру, как база данных, на которой специалист строит свою деятельность, результатом которой являются плодотворные шаги в развитие науки и техники, в жизнеобеспечение людей, функциональности окружающих нас механизмов и материй [1].

Таким образом, мы узнали, математика нужна инженеру для прогрессирующего развития науки и техники, для обеспечения и функциональности окружающего нас мира и материй.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Вопросы по математике (1 семестр)

Роль математики в образовании инженера. Метод координат и его применение. Декартова система координат.
Прямая линия на плоскости, ее различные виды.
Кривые второго порядка: эллипс, свойства.
Кривые второго порядка: гипербола, свойства.
Кривые второго порядка: парабола, свойства.
Упрощение кривых второго порядка.
Параллельный перенос системы координат на плоскости.
Плоскость и прямая в пространстве.
Поверхности вращения. Исследование методом сечений.
Определители, их свойства и применение.
Матрицы, их свойства и применение.
Решение систем уравнений методом Крамер.
Решение систем уравнений методом Гаусса.
Решение систем уравнений матричным методом.
Векторы и их свойства.
Линейная зависимость векторов. Базис и размерность векторного пространства.
Координаты вектора в базисе.
Собственные векторы и собственные значения.
Переход к новому базису. Матрицы перехода.
Скалярное произведение векторов, свойства и применение.
Векторные и смешанные произведения векторов, свойства и применение.
Комплексные числа, свойства.
Различные формы комплексных чисел, операции над компл. числами.
Множества, свойства и операции над множествами.
Переменные величины. Последовательности. Предел последовательности.
Свойства пределов последовательностей.
Бесконечно малые и бесконечно большие величины, их свойства.
Функции, их классификация.
Элементарные функции и их свойства.
Предел функции, односторонние пределы.
Вычисление пределов функций.
Непрерывность функции.
Точки разрыва и их классификация.
Свойства функций, непрерывных на отрезке.
Производная функции, ее геометрический и механический смысл.
Производные элементарных функций.
Производные и дифференциалы сложных функций.
Производные и дифференциалы высших порядков.

Узнать стоимость написания работы -->

Читайте также: