Роль математики в профессии инженера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Самарский государственный технический университет

Кафедра "Высшей математики и прикладной информатики"

Реферат

по дисциплине: "Высшая математика"

на тему: "Роль математики в профессии инженера"

Выполнил: студент ТЭФ-4

Коршиков А.А.

Проверил: преподаватель

Стулин В.В.

Самара - 2014

В 19 в. общие вопросы о роли и месте математики в инженерной деятельности обсуждались с точки зрения того, нужна ли вообще высшая математика инженерам. В 1870-1880 гг. многие считали сложные математические расчеты в технике излишними, полагались на изобретательское "чутье". Так, Т. Эдисон, один из крупнейших электротехников того времени, говорил, что лично он не нуждается в математике и может придумать гораздо больше, чем рассчитать. Но были и люди, признававшие, что в науке и жизни без математики - никуда. "Математику только зачем учить надо, что она ум в порядок приводит" - это слова нашего знаменитого и гениального Ломоносова, "Математика - гимнастика ума" - говорил великий полководец Суворов, "Наука только тогда достигает совершенства, когда она начинает пользоваться математикой" - утверждал всемирно известный политик и философ Маркс. К концу Х 1Х в. при формировании системы образования инженеров-электротехников встал вопрос о том, какие именно разделы математики, в каком объеме и каким образом следует включать в учебные программы. В начале ХХ в. появились специальные курсы высшей математики для инженеров. Однако, еще в 1920-х гг. в электротехнической литературе наблюдались попытки "изложить законы электродинамики без высшей математики, как будто бы какая-либо заслуга заключалась в том, чтобы не пользоваться понятиями линейного интеграла, потока вектора через поверхность и т.д.". В 1930-х гг. общим вопросам связи техники и математики в связи с постановкой преподавания последней в высших технических учебных заведениях были посвящены работы академика А.Н. Крылова. высшая математика инженерная

В наши дни математика имеет многочисленные направления и позволяет заняться весьма разнообразной деятельностью. Она не стоит на месте, продолжая развиваться в разных направлениях, которые можно в целом характеризовать так:

а) развитие вычислительных, в обширном смысле этого слова, процессов;

б) изучение свойств функций, возникающих при вычислениях, установление строгости и строгое обоснование самых вычислительных процессов;

в) общее изучение свойств чисел;

г) изучение свойств пространства и обобщение их;

д) изучение специально алгебраических процессов и свойств алгебраических уравнений;

е) усовершенствование способов численных вычислений, приближенных методов их и приложения этих методов.

Естественно, что каждый специалист хочет выяснить место представляемой им отрасли науки в системе современных ему знаний и в какой-то мере прогнозировать изменение этой роли в предвидимом будущем.

Инженерное дело широко использовало математические методы, особенно после создания основ математического анализа. Но и раньше многие практики видели, что математика нужна для инженерных приложений.

Одна из важных функций технических наук обусловлена тем, что в деятельности инженера существенное значение имеют упрощенные методы расчета. Проблемы их создания являются в значительной мере проблемами технических наук. Последние призваны, в частности, определять разумный компромисс между точностью и сложностью инженерного расчета на основе анализа физической сущности рассчитываемого процесса и характера принимаемых в теоретических основах метода допущений и идеализаций. Математическая строгость выполнения расчетов и тщательность вычислений не гарантируют от значительных расхождений между полученным результатом и фактическими данными из-за того, что при теоретическом описании процесса в техническом устройстве уже в исходном пункте делается целый ряд упрощающих допущений и некоторые физические факторы учитываются недостаточно точно.

Математизация науки ни в коем случае не исключает из процесса познания наблюдение и эксперимент. Смысл математизации знаний состоит в том, чтобы из точно сформулированных предпосылок выводить следствия, уже доступные непосредственному наблюдению; сделать обозримыми сложные, запутанные реальные процессы.

Математизация наших знаний состоит не только в использовании готовых математических методов и результатов, но и в поисках того специфического математического аппарата, который позволяет наиболее полно и точно описывать интересующий нас круг явлений, а также поможет из этого описания выводить новые следствия, пригодные к использованию в практической деятельности.

Широкое привлечение сложного математического аппарата и решение прикладных задач привело к формированию научных дисциплин с особым статусом. В 1950-1970-х гг. в развитии технических наук все большую роль стали играть процессы интеграции и обобщения теоретических результатов, полученных в исследованиях инженерных проблем той или иной техники. Появились общеинженерные теории, методы проектирования, дисциплины. Так, в 1950-х гг. анализ условий генерирования незатухающих колебаний в радиотехнических установках, исследование статической и динамической устойчивости энергосистем и ряд других технических задач потребовали широких теоретических обобщений, применения в инженерном деле сложного математического аппарата и методов прикладной математики. Это привело к возникновению в 1950-х гг. теории колебаний - междисциплинарной теории, нацеленной на физико-математический анализ процессов в конкретных динамических системах любой природы. В теории колебаний разрабатывается совокупность математических моделей, позволяющая выделять и исследовать характерный класс процессов различного происхождения: в физике, в биологии, в механике, в различных областях техники. В 1950-х гг. приобрела междисциплинарный статус и теория электрических цепей, первоначально развивающаяся как базовая электротехническая теория. К этому же типу общетехнических дисциплин можно отнести теорию подобия, возникшую из задач теплотехники и нашедшую применение в решении проблем химической технологии, электротехнике и других областях инженерной и научной деятельности.

Роль математики в развитии других наук и в практических областях деятельности очертить достаточно полно практически невозможно. Изменяются не только вопросы, которые следует решать, но и расширяются области ее применений, а вместе с этим и характер решаемых задач. Создавая математическую модель реального процесса, мы неизбежно его упрощаем и изучаем лишь приближенную его схему.

Сегодня многие области науки и практики, до самого последнего времени находившиеся вдали от использования математических средств исследования, теперь усилено стремятся наверстать упущенное. Причина этого, конечно, заключается не в преходящей моде, а в том, что чисто качественное исследование явлений природы, экономики, врачебного дела, организации производства, как правило, оказывается недостаточным.

Список используемой литературы

1. Горохов В.Г. Розин В.М., Формирование и развитие инженерной деятельности. - М., 1984.

2. Козлов Б.И., Возникновение и развитие технических наук. Л., 1988.

3. Крылов А.Н., Значение математики для кораблестроителей, 1938.

4. Крысько В., О роли математики в инженерном образовании.

Размещено на Allbest.ru