Павлова С.Е., Воронина Г.В.

Многопрофильный колледж ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

Значение физики и математики в профессии "Инженер"

Аннотация: Статья посвящена изучению значения математики и физики в инженерии, ознакомлению с

профессиональной деятельностью инженера. Актуальность данной темы заключается в том, что роль

математики и физики очень велика в настоящее время, особенно при выборе профессии. Инженерия -

одна из тех профессий, фундаментом которой является математика и физика.

Ключевые слова: Математика, физика, инженерия, инженер, инженерные конструкции, специалист,

изобретатель, значение.

The importance of mathematics and physics in the Engineering profession

Annotation: The article is devoted to the study of the importance of mathematics and physics in engineering,

familiarization with the professional activities of an engineer. The relevance of this topic is that the role of

mathematics and physics is very large at the present time, especially when choosing a profession. Engineering is

one of those professions, the Foundation of which is mathematics and physics.

Key words: Mathematics, physics, engineering, engineer, engineering design, specialist, inventor, value.

Значение математической науки несоизмеримо велико. На сегодняшний день практически невозможно

найти такую область знания, где отсутствовали бы математические начала. Поэтому в процессе развития

математики прогрессируют и другие не менее важные науки. Таким образом без математики невозможно

развитие физики, химии, программирования, архитектуры, инженерного дела и других важных научных

дисциплин. Математика и физика - особо тесно связанные друг с другом науки. "Слеп физик без

математики" - говорил М. В. Ломоносов. Действительно, взаимосвязь двух фундаментальных областей

знания определяется общей предметной областью, которую они изучают с разных точек зрения.

В данной статье предлагается изучить необходимость математики и физики в инженерной деятельности, в

связи с её актуальностью и востребованностью. Рассмотрим профессию "Инженер" с научной точки

зрения.

Слово "Инженер" произошло от латинского слова "ingenium", что переводится на русский язык как

"изобретатель". Простыми словами инженер - это специалист-новатор, деятельность которого направлена

на реализацию жизненных процессов и включает в себя не только теоретические исследования, но и

планирование, проектирование, конструирование, далее испытание и эксплуатацию. Именно инженерами

создаются новейшие элементы современности, начиная от распространённых бытовых устройств и

заканчивая космическими кораблями. Инженер, прежде всего, должен хорошо знать физические законы и

принципы работы приборов и машин, технологии производства. Профессия инженера является

комплексной и подразделяется на ряд направлений:

1. Инженер-технолог - самое распространённое направление в инженерной деятельности. В обязанности

специалиста такого направления входит разработка и организация схемы технологического процесса, а

также контроль этапов производства.

2. Инженер-конструктор. В его обязанности входит проектирование моделей станков и их механизмов.

3. Инженер-строитель. Он создаёт проекции зданий и сооружений, мостов, дорожных покрытий.

4. Инженер-эколог. Его деятельность направлена на усовершенствование методов охраны природы, с

использованием компьютерных технологий.

5. Инженер-электрик. Разрабатывает и оптимизирует электрооборудование и электроприборы.

6. Инженер-программист - это специалист в сфере программного обеспечения и вычислительной техники.

Существует и такое понятие, как инженер-физик. Инженер-физик - это специалист, который занимается

исследованиями и разработками в области практического применения физических знаний. С такой

специальностью человек может работать в любой области, где необходимо обслуживать механические

процессы в системах с применением физических законов. Одним из наиболее востребованных на сегодня

мест, где инженер-физик найдёт применение своим знаниям, - является IT сфера. В этой сфере требуется

воссоздавать физические процессы с помощью компьютерной инженерии. Кроме того, кибернетика,

робототехника, космические разработки – всё это области востребованности инженера – физика.

Специалисты такого круга требуются для разработки метрологических радиационных установок, для

обслуживания лазерных систем, выполнения работ по лазерной обработке металлов или конструирования

оптоэлектронных систем с лазерами.

Так как основной задачей инженера любой категории является разработка новых и оптимизация

существующих планов, то ему каждый день необходимо прибегать к решению инженерных задач.

Проекты, в подавляющем большинстве случаев создаются с использованием цифр и сложных

вычислений. Для создания механизмов или зданий нужно знать физические законы, которые также

отображены в математической форме.

Рассмотрим примеры использования математических и физических знаний инженером в повседневной

рабочей деятельности. Инженеру необходимы знания в области физики и математики в следующих

случаях:

- Когда он совершает работы в научно-технической деятельности по проектированию, строительству,

информационному обслуживанию, метрологическому обеспечению, техническому контролю. Данные

работы производятся с использованием вычислительной техники, коммуникаций и связи.

- При разработке методических и нормативных документов, технической документации, предложений и

мероприятий по реализации разработанных проектов.

- Когда инженер проводит технико-экономический анализ; он комплексно обосновывает принятые и

осуществляемые решения, проводит поиск в целях возможности сокращения цикла выполнения услуг,

содействует

подготовке

процесса

их

выполнения,

обеспечению

подразделений

предприятия

необходимыми техническими данными, материалами, оборудованием, документацией.

- Когда инженер участвует в исследовании, разработке проектов и программ предприятия, в проведении

мероприятий по испытанию оборудования, а затем внедрением его в эксплуатацию, в рассмотрении

технической документации, подготовке необходимых обзоров, заключений и выводов по вопросам

выполняемой работы.

- При изучении и анализе информации, технических данных, показателей и результатов работы, при

структурировании и систематизации, при проведении необходимых расчётов, используя современную

электронно-вычислительную технику.

- При осуществлении экспертизы технической документации, а также наблюдения и контроля над

состоянием и эксплуатации оборудования.

Также инженеру необходимо знать принципы работы, технические характеристики, конструктивные

особенности технических средств в эксплуатации, методы исследования. Кроме того, необходимо умение

работать с современными средствами электронного вычисления, умение производить технические

расчёты и определять экономическую эффективность исследований.

Рассмотрим

инженерную

деятельность

с

использованием

математики

на

конкретном

примере:

Мостостроение.

Строительство мостов - это в первую очередь сооружение инженерных конструкций, которые

обеспечивают

проезд/проход через

природные объекты: реки, проливы,

каналы

и

так далее.

Мостостроение значительно эволюционировало от моста, состоящего из одного бревна до массивных

мостов, конструированных по новым технологиям.

Сооружение любого моста начинается с комплексного инженерного и инженерно-геодезического

изыскания. Инженерами проводятся различные измерения. Для будущего моста выбирают место с

минимальным расстоянием между противоположными берегами реки, пролива или других водных

объектов. В ряде случаев это расстояние ещё более сокращается путём создания искусственных насыпей

навстречу к противоположному берегу. Всё это требует высокоточных расчётов, для чего необходимо

знание математики.

В свою очередь физика во всём её многообразии проявляется в Ядерной инженерии. Ядерная инженерия -

это отрасль инженерной деятельности, которая базируется на ядерной физике. Ядерная инженерия

занимается проектированием, разработкой, созданием и управлением ядерных реакторов, ядерного

оружия, ядерных электростанций и ускорителей частиц, охлаждающими и защитными устройствами.

Ядерные инженеры работают непосредственно в сфере ядерной энергетической промышленности или на

национальные лаборатории. Текущие исследования в этой индустрии направлены на производство

экономичных, устойчивых с реакторов, конструируемых с пассивными средствами безопасности. В свою

очередь национальные лаборатории занимаются такими составляющими как ядерное топливо и ядерный

топливный цикл, производство современных реакторов, изготовление ядерного оружия и обслуживанием.

Из вышесказанного следует вывод о том, что знание таких наук как математика и физика необходимо в

настоящее время, так как их значение очень велико в жизни каждого человека. Можно сказать, что

сегодня не существует такой профессии, где не встречалась бы математика. Значение физики в

профессиональной деятельности также велико, её изучение немаловажно. Особое значение математика и

физика приобретают в профессии инженера при проведении различных расчётов, решении задач,

черчении, математических анализов, при создании каких-либо механизмов.

Список литературы

1.

А. В. Васильев История математики в России/ А. В. Васильев М: "Ленанд" 2015г. - 136с.

2.

В. А. Стеклов Математика и её значение для человечества/ В. А. Стеклов М: "Либроком" 2010г. - 140с.

3.

Д. Бёрд Инженерная физика/ Д. Бёрд М: "Додэка XXI" 2011г. - 128с.

4.

С. А. Орлов Программная инженерия/С. А. Орлов М: "Питер" 2016г. - 640с.

5.

А. Калиниченко, Н. Уваров, В. дойников Справочник инженера по КИПиА/ М: "Инфра-Инженерия"

2016г. - 564с.