«механіка та математичне моделювання. Механіка та математичне моделювання — бакалаврат (01.03.03) Механіка та математичне моделювання спеціальність

Бакалавр

01.03.01 Математика
01.03.02 Прикладна математика та інформатика
01.03.03 Механіка та математичне моделювання
01.03.04 прикладна математика

Спеціалітет

01.05.01 Фундаментальні математика та механіка

Майбутнє галузі

Якими технологіями має держава, щоб у ХХI столітті бути сильною та незалежною? Космос, атомна енергетика, шифрування, проектування, гуманітарні технології - математика потрібна всім цих та багатьох інших технологій, без яких немислимо майбутнє.

Математика є основою, базисом для всіх природних та багатьох гуманітарних наук. Завдяки розвитку цієї науки, людство зробило вражаючий технологічний ривок за останнє століття. Без математики неможливий розвиток фізики, хімії, інженерної справи, програмування, архітектури та багатьох інших дисциплін. Не знаючи математики, не можна побудувати будинок, сконструювати двигун внутрішнього згоряння, створити комп'ютерну програму. Математика – це засіб, інструмент інших наукових дисциплін, з якого можна переводити реальні властивості об'єкта чи системи в абстрактні математичні символи і будувати моделі майбутньої роботи системи чи об'єкта. Математика – універсальна мова, яку зрозуміють у будь-якій країні.

Без знання математики жити в сучасному світіу період глобалізації неможливо. Але якщо більшість людей досить елементарних основ цієї науки, то успішної роботи у деяких сферах людської діяльності потрібні глибокі знання цієї дисципліни.

Можливо, у майбутньому межа між математикою та іншими науками зітреться, але зараз спеціально навчені математики абсолютно необхідні наукомістких виробництвах будь-якого профілю, в соціології, політиці та освіті.

Найбільш поширені іспити на час вступу:

Російська мова
Математика (базовий рівень)
Фізика - профільний предмет, на вибір вузу
Інформатика та інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ) - на вибір вузу

Професії

"Механіка та математичне моделювання" - спеціальність, що дозволяє в майбутньому зробити вибір із досить великої кількості цікавих професій:

науковий співробітник,
інженер,
математик,
аналітик,
керівник,
дослідник,
викладач фізико-математичних дисциплін,
спеціаліст з математичного моделювання.

Академічні бакалаври мають можливість працювати у будь-яких сферах науки, промисловості, виробництва, управління, пов'язаних з математикою, інжинірингом, фізикою, механікою та програмуванням.

Опис спеціальності

За час навчання студенти набувають наукових знань з комп'ютерного моделювання різних механічних процесів. Учні вивчають обчислювальну математику, механіку та біомеханіку, теорію стійкості електромеханічних пристроїв, ступінь пружності, щільності та пластичності матеріалів. Освоюють статичну та динамічну міцність різних об'єктів та інші науки, так чи інакше пов'язані з теоретичною механікою, математика, інжиніринг, сопромат.

У процесі навчання студенти розвивають здібності до аналітичного мислення, вивчають основи економіки та управління виробництвом, навчаються застосовувати на практиці основи фундаментальної математики, механіки, фізики та інших наук.

Особливістю навчання на спеціальності «Механіка та математичне моделювання» є велика кількість нормо-годин, присвячених практикумам. Де студенти мають унікальну можливість застосувати свої теоретичні знання у справі, аналізувати та синтезувати конкретну інформацію. p align="justify"> Частина практикумів присвячена роботі з програмами комп'ютерно-математичного моделювання, призначеними для імітації технологічних процесів на екрані монітора.

Випускники знаходять застосування своїм знанням в інжинірингових центрах промислових компаній, газових та нафтових галузях, транснаціональних корпораціях, дослідницьких та конструкторських бюро, у тому числі - закордонних, які займаються розробкою нових інженерних технологій.

Основні предмети під час навчання на спеціальності

Механіка деформованих тіл та середовищ.
Математичне моделювання та комп'ютерний інжиніринг.

Крім того, студенти вивчають філософію, історію, іноземна мовата ОБЖ (основи безпеки життєдіяльності). Обов'язкові дисципліни: фізична культурата прикладна фізична культура.

Терміни навчання

Термін здобуття очної освіти за спеціальністю"Механіка та математичне моделювання" складає 4 роки (включаючи канікули). Очно-заочна та дистанційна форма навчання, за рішенням ректорату, може бути збільшена терміном від шести місяців до року.

Навички та вміння, що набуваються в ході підготовки

Вміння розв'язувати складні завдання методом інформаційно-комунікаційних технологій.
Використання математичного аналізу в галузі теоретичної та прикладної механіки, опору металів, геометрії, диференціальних рівняньта теорії ймовірностей.
Робота зі спеціалізованими програмамидля моделювання та оптимізації технологічних процесів.
Заняття науково-дослідною роботою самостійно чи групі.
Вирішення проблем механічного моделювання без участі ПК (якщо цього вимагає ситуація).
Адаптування своїх знань до організації навчального процесу у сфері своєї компетенції (фізика, механіка, математика, інформатика).
Організація педагогічної, наукової, управлінської та виробничо-технологічної діяльності.

У ході навчання бакалавр набуває професійних навичок, необхідних для грамотного інжинірингу та аналітики складних механічних об'єктів засобами комп'ютерного та/або фізичного аналізу.

За час навчання студенти набувають наукових знань з комп'ютерного моделювання різних механічних процесів, розвивають здібності до аналітичного мислення, навчаються застосовувати на практиці основи фундаментальної математики, механіки, фізики та інших природничих наук.

Випускники знаходять застосування своїм знанням в інжинірингових центрах промислових компаній, газових та нафтових галузях, транснаціональних корпораціях, дослідницьких та конструкторських бюро, які займаються розробкою нових інженерних технологій.

"Механіка та математичне моделювання" - напрямок, що дозволяє в майбутньому зробити вибір із досить великої кількості цікавих професій:

науковий співробітник,

математик,

аналітик,

керівник,

дослідник,

викладач фізико-математичних дисциплін,

спеціаліст з математичного моделювання.

Характеристики напряму

Характеристика	Показник
Навчання веде
Рівень підготовки	Бакалавр
Код спрямування	01.03.03
Загальна кількість бюджетних місць	25
з них місця для осіб, які мають особливе право	3
Кількість платних місць	25
Вступні іспити	Інформатика та ІКТ 42 Російська мова - 40 Математика 39
Пріоритетність вступних випробувань	математика; Інформатика та інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ); Російська мова.
Конкурс на бюджетні місця у 2019 році	8,50
Мінімальний сумарний бал при зарахуванні на бюджет за цим напрямом у 2019 році	216
Випускна кваліфікація	Бакалавр
Форма навчання	Очна
Термін очного навчання	4 роки
Вартість очного навчання	139707 руб. (у 2019 році)

Навчальний план

Базові профільні дисципліни:

математичний аналіз;
диференційне рівняння;
теоретична механіка;
рівняння у приватних похідних;
динаміка рідин;
чисельні методи у механіці суцільних середовищ;
фізика нафтогазового пласта;
динамічні системи;
пакети прикладних програм;
динаміка середовищ, що стискаються;
системи комп'ютерної математики

Заняття ведуть штатні викладачі: доктори та кандидати наук:

Татосов А.В. , професор, доктор наук;

Шалагінов С.Д. , доцент, кандидат наук;

Мачуліс В.В. , доцент, кандидат наук;

Мосягін В.Є. , доцент, кандидат наук;

Дев'ятков А.П. , доцент, кандидат наук;

Бутакова Н.М. , доцент, кандидат наук;

Басинський К.Ю. , доцент, кандидат наук.

Практики

Сибірське та Уральське відділення академії наук РФ, ВАТ «Сбербанк Росії», ВАТ «Запсибкомбанк», Schlumberger, ТОВ «Тюменський інститут нафти і газу», ТОВ «ТюменНІПІГІПРОГАЗ», ІТПМ СО РАН ім. Християновича, Банк ВТБ-24, ВАТ «СібНАЦ», ТОВ «ЮНІ-КОНКОРД», Інститут кріосфери Землі СО РАН, ВАТ «Русгазпроект», ВАТ «Нижньообський НДПІ», НВО «Сібтехннафта», ВАТ «Гіпротюменнафтогаз», ЗАТ « , СургутНІПІНефть, НПО «Фундаментбударкос», ТОВ «Газпромпроектування», ТОВ «Інгеосервіс, ТОВ «КогалимНІПІНефть».

Досягнення

Команда TSU SPE Student Chapter (у складі Д.В. Балін) вийшла у фінал студентської інтелектуальної гри PetroBowl у Лондоні.
Перемога у конкурсі найкращих студентських робіт Данило Балін – «Вплив процесу авто-ГРП на розробку родовища», нав. керівник М.Ю. Данько, начальник відділу гідродинамічного моделювання ЗАТ «Тюменський інститут нафти та газу»

Результати навчання

Вміння розв'язувати складні завдання методом інформаційно-комунікаційних технологій.

Використання математичного аналізу в галузі теоретичної та прикладної механіки, геометрії, диференціальних рівнянь та теорії ймовірностей.

Робота зі спеціалізованими програмами для моделювання та оптимізації технологічних процесів.

Заняття науково-дослідною роботою самостійно чи групі.

Вирішення проблем механічного моделювання без участі ПК (якщо цього вимагає ситуація).

Адаптування своїх знань до організації навчального процесу у сфері своєї компетенції (фізика, механіка, математика, інформатика).

Організація педагогічної, наукової, управлінської та виробничо-технологічної діяльності.

Працевлаштування та кар'єра

Сфери діяльності:

Бакалаври мають можливість працювати у будь-яких сферах науки, промисловості, виробництва, управління, пов'язаних з математикою, інжинірингом, фізикою, механікою та програмуванням.

Місця працевлаштування бакалаврів:

Сибірське та Уральське відділення академії наук РФ, Центральний банк, ВАТ «Ощадбанк Росії», ВАТ «Запсибкомбанк», ВАТ «Сургутнафтогазбанк», ВАТ «СібНДІНП», Schlumberger, ТОВ «Тюменський інститут нафти та газу», ТОВ «ТюменНІПІДІПРОГАЗ», ВАТ « Газпромнефть», ЗАТ «СхідНафтаГазПроект», ІТПМ СО РАН ім. Християновича, Банк ВТБ-24, ВАТ «СібНАЦ», ТОВ «ЮНІ-КОНКОРД», Інститут кріосфери Землі СО РАН, ВАТ «Русгазпроект», ВАТ «Нижньообський НДПІ», НВО «Сібтехннафта», ВАТ «Гіпротюменнафтогаз», ЗАТ « , СургутНІПІНефть, НПО «Фундаментбударкос», ТОВ «Газпромпроектування», ТОВ «Інгеосервіс, ТОВ «КогалимНІПІНефть».

Стажування студентів, магістрантів та аспірантів:

Євген Попов - стипендіат Президента РФ для навчання за кордоном, Центр хмарних обчислень Університет Бірмінгема (Великобританія);
Артем Воробйов - стипендіат Президента РФ для навчання за кордоном, Наньянський технологічний університет(Сінгапур);
Олександр Кропотін - стипендіат Президента РФ для навчання за кордоном, Ульмський університет (Німеччина);
Олександр Ступніков - стипендіат Президента РФ для навчання за кордоном, Ульмський університет (Німеччина);
Наталія Дерев'ясникова – програма "Семестр за кордоном", Університет Пассау (Німеччина);
Артур Ромазанов, Євгенія Єгорова – програма "Семестр за кордоном", Університет Пассау (Німеччина);
Андрій Рибкін – програма «Семестр за кордоном», Університет Кіндай (Досака, Японія);
Анна Жихарева – програма студентського обміну Global UGRAD, Університет штату Айдахо у Бойсі (США);
Катерина Лобанова – програма Fulbright FLTA, Коледж Вітон (Нортон, США)
Олександр Горбачов – програма Fulbright, державний дослідницький університет (штат Нью-Йорк, США);
Наталія Деревяснікова, Антон Лячек – стажування, компанія Huawei (гШеньчжень та Пекін, Китай);
Поліна Гультяєва, Владислав Фішман – програма «Семестр за кордоном», Університет Кобленц-Ландау (Німеччина)
Лусіне Арутюнян, Михайло Ляпунов – програма «Семестр за кордоном», Університет Гвадалахари (Мексика)

Марія Рудзевич, директор департаменту інформатизації Тюменської області
Гаріф Ромашкін, керуючий регіональним банком «ВТБ24»
Євген Попов, науковий співробітник Центру хмарних обчислень Університет Бірмінгема (Великобританія), володар грантів президента РФ, фонду Потаніна, Стипендії губернатора, Переможець IT-Планета та WorldSkills Russia компетенції «Мережеве та системне адміністрування»
Михайло Фучко, національний експерт WorldSkills Russia у компетенції «Мережеве та системне адміністрування», тренер національної команди WorldSkills Russia, зав. лабораторії мережного та системного адміністрування ТюмДУ.
Олена Толубаєва, начальник відділу інформаційних технологійУФНС Росії по Курганській області
Іван Карякін, директор ІТ-компанії Mintrocket
Павло Мостовий, провідний спеціаліст управління супроводу великих проектів геологорозвідки Науково-технічний центр "Газпромнефть"
Анна Семенова, спеціаліст інформаційно-аналітичного відділу МАОУ «Інформаційно-методичний центр»
Ольга Чуєнко, заступник директора ЦКУ ТО «Центр інформаційних технологій Тюменської області»
Марія Кроваткіна, мережевий інженер Schlumberger Logelco inc (Europe and Africa)
Інна Григор'єва, зав. базовою кафедрою автоматизації бізнес-процесів (на платформі «1С:Підприємство»), к.т.н.
Владислав Шкабура, розробник, компанія Schlumberger
Олександр Блаженських, розробник у «Яндекс.Хмара»
Михайло Григор'єв, національний експерт WorldSkills Russia, доцент кафедри програмної та системної інженерії, к.т.н.
Юлія Боганюк, зав. комп'ютерними лабораторіями ІМіКН, переможець регіонального конкурсу наукових праць, переможець конкурсу "Міс ІТ Тюменської області", експерт WorldSkills Russia компетенція "Машинне навчання та BigData"
Ігор Мащицький, спеціаліст з обробки даних у SAP ТОВ «ІТ-СЕРВІС» (СІБУР)
Андрій Сорокін, керівник групи обробки, відділ оперативного супроводу сейсморозвідувальних робіт ТОВ «Газпромнефть НТЦ»
Сергій Глазунов, один із найвідоміших у Росії білих хакерів. За роботу з пошуку вразливостей Chrome Google заплатила йому більше $80 000,
Андрій Лабунець, спеціаліст департаменту захисту інформації Facebook
Олександр Горбачов, переможець та призер національних чемпіонатів, чемпіонаті світу World Skills, чемпіонату Європи у номінації системне адміністрування, грантовласник на навчання у магістратурі у США.
Ірина Прудаєва, заступник директора Управління з реалізації програм та проектів Інформаційно-методичний центр
Олена Сичова, інженер-розробник, Тюменський інститут нафти та газу
Тетяна Юферова, переможець чемпіонатів WorldSkills Russia Tyumen, WorldSkills Russia Ural, Національного чемпіонату WorldSkills Russia у компетенції «Програмні рішення для бізнесу»
Андрій Євдокимов, технічний спеціаліст Відділу технологічного забезпечення стандартизованих процедур оцінки досягнень учнів, ТОГІРРО
Юрій Єгоров, провідний інженер-розробник ДК Baspro
Анна Кожевнікова, інженер-програміст Служби ІВС при Адміністрації «Газпром видобуток Уренгою»
Євген Кабардинський, розробник Software Engineer at Leadex Systems
Костянтин Борисов, головний спеціаліст відділу зведеного планування та розрахунку видобутку, ТОВ «Газпромнефть-Ямал»
Микита Погодін, Java developer компанії Luxoft
Абдуллах Баширу, менеджер з програмного забезпечення Alsart (Лагос/Нігерія)
Н.С. Бахтій, начальник відділу математичного моделювання нафтогазових родовищ «СургутНДПІнафта», к.ф.-м.н.
А.А. Золотов, директор з розвитку Клубу ІТ-директорів Тюменського регіону, начальник відділу розробки інформаційних систем ТОВ «Конкорд Софт»
І.М. Поліщук, директор Тюменської філії АТ «ГІС-АСУпроект», к.т.н.
В.В. Трофімов, директор з розвитку, ПАТ «Ростелеком» філія у Тюменській та Курганській областях
А. Пархомцев, директор ТОВ «Луїс+ Західний Сибір»
А.П. Дев'ятков, доцент кафедри фундаметальної математики та механіки ІМіКН, к.ф.-м.н.

Закордонні університети-партнери

Північно-східний педагогічний університет(Китай).
Цюйфуський державний педагогічний університет (Китай).
Університет Пассау (Німеччина).
Університет Мюнстера (Німеччина).
вища школаадміністративних наук м. Шпаєр (Німеччина).
Таллінський університет (Естонія).
Даугавпілський університет (Латвія).
Новоболгарський університет Софії (Болгарія).
Університет ім. Гумбольдта у Берліні.
Університет Наварри (Іспанія).
Університету Страсбурга (Франція).
Університет Лотарингії м. Мец (Франція).
Університет Тулуза 2 – Ле Мірай (Франція).
Університетський коледж Бодо (Норвегія).
Університет Осло (Норвегія).
Університет Вулверхемптон (Великобританія).
Університет Каліфорнії м. Лос-Анджелес (США).
Федеральний університет Флуміненсе (Бразилія).
Угода про співробітництво між Федеральним агентством у справах Співдружності Незалежних держав, співвітчизників, які проживають за кордоном, та міжнародному гуманітарному співробітництву (Росспівробітництво).
Євразійський гуманітарний інститут (Республіка Казахстан).
Єреванський державний університет(Республіка Арменія).
Ташкентський університет інформаційних технологій
Університет інформатики та інформаційних технологій ім. Апостола Павла, м. Охрід.
Університет м.Люнебург.

Компанії-партнери

Microsoft, Samsung
Запсибкомбанк
СКБ Контур
ТОВ «Тюменський інститут нафти та газу»
BaseGroup Labs

Інститут математики та комп'ютерних наук

Основні питання механіки

Кінематика

Механіка вивчає найпростіші форми руху, що зустрічаються в матеріальному світі, які поєднуються загальною назвою, механічний рух.

Під механічним рухом ми розумітимемо зміну взаємного розташування одного матеріального об'єкта стосовно іншого матеріального об'єкту. У цьому полягає одна з найважливіших властивостей механічного руху: його відносність.

Головні питання, що виникають під час спроби характеризувати механічний рух даного матеріального об'єкта, такі:

1. Як рухається даний об'єкт?, тобто якими є вид і характер його відносного руху?

2. Чому даний об'єкт рухається так, а не інакше?, тобто які причини, що викликають саме даний вид і характер руху об'єкта, що розглядається?

Пошуком відповіді перше з цих питань займається розділ механіки - кінематика, друге - динаміка.

Висновки: Механічне рух щодо і є найпростішою формою руху матерії. Як і чому рухається матеріальний об'єкт?

Залежно від властивостей матеріального об'єкта, характеру та виду його руху в механіці використовуються найпростіші фізичні моделі:

матеріальна точка (частка) - об'єкт (тіло), розмірами якого можна знехтувати проти характерним розміром руху, у якому цей об'єкт бере участь.

Тут слід звернути увагу на відносний характер поняття та його абстрактність. Будь-який реальний об'єкт має кінцеві розміри, якими в даній конкретній ситуації можна знехтувати чи не можна.

Наприклад, розглядаючи рух Землі навколо Сонця, її можна вважати матеріальною точкою, тому що радіус Землі R з =6400 км, значно менший за радіус її орбіти навколо Сонця R з =1.5×10 8 км. З іншого боку,

при розгляді добового обертання Землі навколо своєї осі застосовувати Землі модель “матеріальна точка” не можна.

При вивченні руху тіла чи системи тіл, коли поняття матеріальної точки використовувати не можна, часто корисно застосувати іншу фізичну модель, що називається система матеріальних точок.

Суть цієї моделі полягає в тому, що будь-яке тіло або систему тіл, рух яких необхідно вивчити, подумки розбивають на малі ділянки (матеріальні точки), розміри яких значно менші за розміри тіла або системи тіл. І тут вивчення руху тіла чи системи тіл зводиться до вивчення руху окремих ділянок системи, тобто матеріальних точок, у тому числі складається ця система. При цьому слід звісно враховувати, чи взаємодіють матеріальні точки між собою чи ні.

Приватним випадком моделі “система матеріальних точок” у механіці є модель під назвою тверде тіло:

Тверде тіло - це система матеріальних точок, взаємне розташування яких у процесі руху не змінюється.

Зверніть увагу на відносність цієї моделі.

Граничним випадком моделі твердого тіла є тверде тіло. В абсолютно твердому тілі відстань між будь-якими довільними частинками за жодних умов не змінюється. Абсолютно тверде тіло - це абстрактна модель, тому що ніяке реальне тіло не має цієї властивості.

Для опису руху матеріальної точки використовують модель - траєкторія руху .

Траєкторією руху називається уявна лінія, вздовж якої відбувається рух цієї матеріальної точки.

Якщо ця лінія є прямою або її відрізком, то кажуть, що рух матеріальної точки прямолінійний, в іншому випадку рух криволінійний. Для опису видів руху твердого тіла використовують моделі поступального та обертального руху.

Поступальним називається такий рух твердого тіла, при якому будь-яка пряма, скріплена з цим тілом, при його русі залишається паралельною до самої себе.

Характерною особливістютакого руху є те, що траєкторії всіх матеріальних точок, що становлять тверде тіло, мають однакову форму та розміри і при паралельному зміщенні можуть бути поєднані один з одним.

обертальним називається такий рух твердого тіла, за якого всі його матеріальні точки рухаються по колам. При цьому центри цих кіл розташовані на одній прямій, званій віссю обертання.

Довільний рух твердого тіла завжди можна уявити у вигляді сукупності одночасних поступального та обертального рухів.

Висновки: Основними фізичними моделями механіки є матеріальна точка, система матеріальних точок та тверде тіло. Рух матеріальної точки визначається поняттям "траєкторія руху". Траєкторії бувають прямолінійними та криволінійними. Рух твердого тіла може бути зведений до двох форм: поступальної та обертальної.

Професія лежить на стику математики, фізики та інформатики. Студенти вчаться прогнозувати фізичні процеси, що протікають у твердих тілах, рідинах, газах та плазмі за допомогою методів математичного моделювання. Для цього доводиться використовувати складні комп'ютерні програми, Іноді – створювати їх самостійно. При цьому якщо комп'ютер скористатися неможливо, випускники повинні вміти вирішити завдання іншими способами. У навчальному плані багато уваги приділяється фізичним дисциплінам, передусім механіці. Також учні знайомляться з інформатикою, програмуванням та робототехнікою. Спеціалізація залежить від того, моделювання яких саме об'єктів вирішить зайнятися випускник: твердих тіл, рідин або газів. Популярним стає такий розділ науки, як інженерна біомеханіка – вивчення властивостей живих тканин та конструювання штучних частин тіла. *

* Набір навчальних дисциплін та ухил навчання