自然辯證法在電氣工程中的應(yīng)用

1、g t I g t I h a it a u n i v fi h s n v r2013-2014學(xué)年第二學(xué)期自然辯證法概論期末課程論文自然辯證法在電氣工程中的應(yīng)用以電氣工程的發(fā)展歷程及前景為例姓 名: 學(xué) 號: 任課教師： 上課地點：完成時間:2014年4月7日摘要科學(xué)家進行具體科學(xué)的研究都是在某種世界觀的方法論的指導(dǎo)下進行的，缺乏正確的世界觀和方法論的指導(dǎo)，科學(xué)研究就會失去正確的方向。電氣工程是研 究電磁領(lǐng)域的客觀規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)， 是以電工科學(xué)中的理論和方法為基 礎(chǔ)而形成的工程技術(shù)。自然辯證法是自然界發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律、人類認識和改造自然的一般方法以及科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展

2、中的作用。自然辯證法的思想和方法論不僅的電氣工程發(fā)現(xiàn)和發(fā)明中得到了廣泛應(yīng)用，而且滲透到了電氣工程實踐，對電氣工程的發(fā)展起到了無形的推動作用。 本文通過對電氣工程學(xué)科 技術(shù)的發(fā)展歷程及前景進行分析和闡述， 找到自然辯證法在其中的一些應(yīng)用，以 引起電氣工程從業(yè)者對自然辯證法的重視，并給出一些電氣工程技術(shù)教學(xué)的方 法。關(guān)鍵詞：電氣工程；自然辯證法；科學(xué)認識論；科學(xué)假說；電力系統(tǒng)目錄 TOC o 1-5 h z 引 言 1一、自然辯證法簡述 錯 誤! 未定義書簽。 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 二、電氣工程的發(fā)展歷程及前景 2 HYPERLINK l

3、 bookmark8 o Current Document （ 一） 電氣工程技術(shù)發(fā)展分析 2（二）電氣工程學(xué)科發(fā)展分析 錯誤! 未定義書簽。（三）電氣工程發(fā)展前景 錯誤! 未定義書簽。三、自然辨證法在電氣工程中的應(yīng)用舉例及分析 錯誤! 未定義書簽。（ 一 ） 科學(xué)認識論與電生磁、磁生電 錯 誤! 未定義書簽。（二） 科學(xué)假說與麥克斯韋方程組 錯誤! 未定義書簽。（ 三） 技術(shù)預(yù)測與電力系統(tǒng)負荷預(yù)測 5（四）工程過程論與電力系統(tǒng)規(guī)劃 錯誤! 未定義書簽。（ 五 ） 技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與電力新能源 錯 誤! 未定義書簽。結(jié)論與建議 錯誤! 未定義書簽。參考文獻 9引言科學(xué)技術(shù)工作者經(jīng)常會對哲學(xué)不屑一顧

4、，他們會認為哲學(xué)無非是一些抽象的 空談，并不具有多大的科學(xué)價值，與他們所從事的具體研究并無多少直接聯(lián)系。 這種思想對科技工作者是十分有害的。頂尖的科學(xué)家都會意識到他們?nèi)〉贸晒Φ?原因往往并不是那些具體專業(yè)中的直接性材料，而是對這些材料進行處理的方 法。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“如果把哲學(xué)理解為在最普遍和最廣泛的表達式中對知 識的追求，那么顯然，哲學(xué)就可以被認為是全部科學(xué)研究之母?！闭軐W(xué)為具體科學(xué)提供世界觀和方法論的指導(dǎo)，科學(xué)家進行具體科學(xué)的研究都是在某種世界觀的 方法論的指導(dǎo)下進行的，缺乏正確的世界觀和方法論的指導(dǎo)，科學(xué)研究就會失去 正確的方向，甚至陷入混亂和失敗。電氣工程是研究電磁領(lǐng)域的客觀規(guī)律及

5、其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，是以電工科學(xué)中的理論和方法為基礎(chǔ)而形成的工程技術(shù)。根據(jù)電氣工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀，可將其 分為相對獨立的五個分學(xué)科：電機與電器、電力電子與電力傳動、電力系統(tǒng)及其 自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電工理論與新技術(shù)。電氣工程學(xué)科除具有其各分支 學(xué)科的專業(yè)理論外，還具有本學(xué)科的共性基礎(chǔ)理論（電路理論、電磁場理論、電 磁計量理論等），它與基礎(chǔ)科學(xué)（物理、數(shù)學(xué)等）中的相應(yīng)分支具有密切的聯(lián)系， 但有具有明顯的差別。因為基礎(chǔ)科學(xué)的主要任務(wù)是認識客觀世界的本質(zhì)及其在的 規(guī)律，而技術(shù)科學(xué)的目的則在于改造客觀世界以達到人們的預(yù)定要求。所以，電氣工程的基礎(chǔ)理論所研究的對象是經(jīng)過人類加工改造后出現(xiàn)的新現(xiàn)象，而

6、不是自然界固有的現(xiàn)象；另外，不能只限于對現(xiàn)象的分析，還應(yīng)包括實現(xiàn)所需現(xiàn)象的綜 合技術(shù)以及為此所需的代價，從而使其實現(xiàn)的方法和途徑也占有很重要的地位。本文通過對電氣工程學(xué)科技術(shù)的發(fā)展歷程及前景進行分析和闡述，找到自然辯證法在其中的一些應(yīng)用，以期引起電氣工程技術(shù)從業(yè)者對自然辯證法及哲學(xué)的 指導(dǎo)作用的重視，并給出一些高校電氣工程教學(xué)的方法。一、自然辯證法簡述自然辯證法是馬克思主義的重要組成部分， 其研究對象是自然界發(fā)展和科學(xué) 技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律、人類認識和改造自然的一般方法以及科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展 中的作用。自然界生存和演化的一般規(guī)律是自然辯證法的根本研究對象；科學(xué)技術(shù)活動和發(fā)展的一般規(guī)律，是自然辯證

7、法的基本研究對象；科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展 中的作用，是當代自然辯證法的主要研究對象。自然辯證法具有哲學(xué)性質(zhì)，但又不局限于哲學(xué)。它主要研究自然界和科學(xué)技 術(shù)發(fā)展中較為普遍的一般規(guī)律，具有哲學(xué)特點；它既不同于自然科學(xué)和技術(shù)的各 門具體科學(xué)， 也不同于對整個世界作更高度概括的一般哲學(xué)原理。 自然辨證法是 整個馬克思主義的重要組成部分， 涉及馬克思主義哲學(xué)、 政治經(jīng)濟學(xué)和科學(xué)社會 主義三大組成。 它堅持用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀點， 探討自然觀 和認識論、方法論問題，也進一步探討科學(xué)技術(shù)與自然、經(jīng)濟、社會的互動發(fā)展 規(guī)律，形成相應(yīng)的價值論和歷史論。自然辯證法與西方科學(xué)技術(shù)哲學(xué)都以科學(xué)技術(shù)為基本研

8、究對象， 但二者有原 則性區(qū)別。（1）前者把自然觀作為理論基礎(chǔ)和根本對象， 后者則把自然觀放在自 然哲學(xué)、科學(xué)實在論或本體論中了； （2）前者從活動及成果等多方面考察科學(xué)技 術(shù)，后者著重從成果上考察；（3）前者從歷史唯物主義觀點看待科技與社會關(guān)系， 后者多將局限于從資本主義制度下考察。自然辯證法的研究方法是廣泛而多樣的， 它涉及和應(yīng)用各種自然科學(xué)、 技術(shù) 科學(xué)、社會科學(xué)、 思維科學(xué)中的許多方法以及哲學(xué)等人文學(xué)科的研究方法， 它們 共同體現(xiàn)出一些基本的思想方法特征：第一，堅持辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本思想方法。 辯證唯物主義和 歷史唯物主義是馬克思主義哲學(xué)的基本思想， 是整個馬克思主義的理

9、論基礎(chǔ)。 作 為馬克思主義重要組成部分的自然辯證法， 必然要以這些思想方法作基點， 來研 究各種理論與現(xiàn)實問題。第二，以科學(xué)技術(shù)活動實踐為基礎(chǔ)。 對自然界的認識和改造離不開科學(xué)技術(shù)。 研究和掌握自然辯證法， 必須把握科學(xué)技術(shù)的歷史發(fā)展， 結(jié)合科學(xué)技術(shù)的最新成 就，來深化和發(fā)展自然辯證法。第三，吸收人類思想文明成果。 自然辯證法是具有哲學(xué)性質(zhì)的交叉學(xué)科。 哲 學(xué)思想的成就及各門社會科學(xué)的理論方法上的成果， 都可豐富和深化自然辯證法 的研究。應(yīng)當充分自由地借鑒不同理論和觀點的學(xué)術(shù)前沿思想。第四，緊密聯(lián)系社會生活實際。 理論聯(lián)系實際是馬克思主義的精神氣質(zhì)， 也 是中國自然辯證法研究的一大基本特色。

10、結(jié)合當代國際國社會歷史進程的重大現(xiàn) 實問題和熱點問題， 進行深入的實際分析和深刻的理論探討， 是當代自然辯證法 研究主要特征。二、電氣工程的發(fā)展歷程及前景（一）電氣工程技術(shù)發(fā)展分析100 多年前，電能的發(fā)明利用， 開創(chuàng)了人類文明的新紀元引發(fā)第二次產(chǎn)業(yè)革 命，使人類金融了電氣時代。創(chuàng)造了電力、電氣裝備、汽車、石油化工等一大批 新興產(chǎn)業(yè)， 同時大幅提升了機械、 冶金等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平， 工業(yè)文明成為世界發(fā) 展的主流。電氣化被美國工程院評為 20世紀 20項最偉大的工程技術(shù)成就之首。 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟中重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與支柱產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟的先行官。 在全球經(jīng)濟高速發(fā)展的今天， 能源安全、 能源與環(huán)境

11、問題已上升到世界各國國家 戰(zhàn)略的高度， 電氣工程學(xué)科在保證國家能源安全、促進節(jié)能減排、推進可持續(xù) 發(fā)展等戰(zhàn)略層面而必須將繼續(xù)發(fā)揮不可替代的重要作用。隨著工業(yè)化和信息化進程的推進和高新技術(shù)的不斷應(yīng)用， 許多專業(yè)需要的電 氣知識越來越多， 理工科院校幾乎所有的非電類專業(yè)都開始電工學(xué)等課程， 電氣 化、自動化、數(shù)字化、智能化的生產(chǎn)流程、工作模式及基礎(chǔ)裝備是各行各業(yè)必然 的選擇。電氣工程經(jīng)過一個多世紀的持續(xù)高速發(fā)展， 已成長壯大為重要的技術(shù)科學(xué)與 工程領(lǐng)域， 當代高新技術(shù)都與電能密切相關(guān)， 從探索物質(zhì)的粒子加速器到發(fā)射宇 宙飛船和衛(wèi)星，從研究微型電機、 機器人到可作為未來能源技術(shù)的受控核聚變裝 置，

12、都需要電氣科學(xué)與技術(shù)的制裁。電氣工程技術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟、國防建 設(shè)、科學(xué)實驗、 日常生活的方方面面， 其水平已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的 重要標志。近幾十年來，電氣學(xué)科與信息科學(xué)、生命科學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)、 環(huán)境科學(xué)、軍事科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域存在廣泛的交叉，形成了諸多新的學(xué)科生長點。 學(xué)科交叉和相互滲透是電器科學(xué)保持長期生命力的重要因素。（二）電氣工程學(xué)科發(fā)展分析電氣工程學(xué)科大約起始于 19 世紀中、后期，經(jīng)歷了一個半世紀的發(fā)展，已 壯大成為有眾多分支學(xué)科的重要技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域。 19 世紀上半夜，安培發(fā)現(xiàn)電流 的磁效應(yīng)、法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。 19 世紀下半葉，麥克斯韋的電磁理論為 電氣

13、工程奠定了理論基礎(chǔ)。電氣工程是理工科院校歷史最悠久的專業(yè)之一， 1878 年英國帝國理工學(xué)院 率先設(shè)立了電氣工程原因。 19 世紀末到 20 世紀初，西方國家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置 了電氣工程專業(yè)。最初的專業(yè)學(xué)習(xí)都是從研究電能的產(chǎn)生、傳輸和利用開始的， 而電報作為通信的主要形式，在電氣工程專業(yè)高等教育中也占有一席之地。電氣工程學(xué)科具有很強的學(xué)科交叉和派生能力， 如今的通信工程專業(yè)、 電子 信息工程專業(yè)、 自動化專業(yè)、計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)乃至生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)都是 從電氣工程專業(yè)派生或再派生而形成， 這些專業(yè)統(tǒng)稱為電子與信息類專業(yè)， 而它 們和電氣工程專業(yè)一起又被稱為電類專業(yè)。自 20 世紀中葉以來， 歐

14、美傳統(tǒng)的以電力工程為主的電氣工程專業(yè)已發(fā)生 了很大的變化， 電子技術(shù)和計算機技術(shù)等新興技術(shù)逐漸占據(jù)了 “電氣工程” 專業(yè) 的核心地位， 而傳統(tǒng)的電力工程辦事電氣時代的高速發(fā)展?jié)u趨成熟， 只是眾多的 研究方向之一。 從近年來世紀各地赴美留學(xué)生所青睞的熱門專業(yè)來看， 美國一些 著名高效的電氣工程系的主要專業(yè)方向是通信與網(wǎng)絡(luò)、 信號處理、電子集成電路、 計算機工程與科學(xué)、圖像處理、系統(tǒng)控制、光學(xué)與光子學(xué)、電力技術(shù)、等離子體 物理學(xué)、電磁學(xué)、微 / 納米系統(tǒng)、固體材料與設(shè)備及生物醫(yī)學(xué)工程等，其學(xué)科交 叉和融合程度日益提高。我國的電氣工程始于 1908 年上洋公學(xué)的電機電工學(xué)科，就是交大的前身， 距今也

15、有 100 多年的歷史了。 1917 年該校的電機專科設(shè)立了電訊門，即我國最 早的無線電專業(yè)，如今的電子信息及計算機專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。 1932 年，清華大學(xué)設(shè)置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多 科性大學(xué)，其多設(shè)立了電機工程系。 1977 年以后，大部分高校的“電機工程系” 陸續(xù)更名為“電氣工程系” ，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為 “電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但涵有很大區(qū)別，我 國大學(xué)一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。（三）電氣技術(shù)發(fā)展前景電氣技術(shù)的未來發(fā)展前景是非常廣闊的， 其影響著電力工業(yè)及其相關(guān)電力行 業(yè)發(fā)展，可以說電氣技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展， 是國家經(jīng)濟建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。 電氣技術(shù)的 發(fā)展，也推動了可再生能源技術(shù)的深化應(yīng)用， 滿足了國家經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展， 實現(xiàn)了對風(fēng)電技術(shù)、 光伏技術(shù)及其氫能的有效應(yīng)用， 這符合未來電氣工程的發(fā)展 需要，滿足低碳經(jīng)濟的發(fā)展需要。 特別是氫能技術(shù)的應(yīng)用， 氫能有其他能源無與 倫比的優(yōu)勢， 其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫， 對環(huán)境沒有污染。 地球上的海水 所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。 單位重量的發(fā)熱量叫熱值， 氫的熱值是汽 油的 3 倍，煤炭的 4倍?，F(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源， 但目前 還處在實驗室階段，距工業(yè)應(yīng)用還有一段距