1、g t I g t I h a it a u n i v fi h s n v r2013-2014學年第二學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用以電氣工程的發展歷程及前景為例姓 名: 學 號: 任課教師： 上課地點：完成時間:2014年4月7日摘要科學家進行具體科學的研究都是在某種世界觀的方法論的指導下進行的，缺乏正確的世界觀和方法論的指導，科學研究就會失去正確的方向。電氣工程是研 究電磁領域的客觀規律及其應用的科學技術， 是以電工科學中的理論和方法為基 礎而形成的工程技術。自然辯證法是自然界發展和科學技術發展的一般規律、人類認識和改造自然的一般方法以及科學技術在社會發展

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現和發明中得到了廣泛應用，而且滲透到了電氣工程實踐，對電氣工程的發展起到了無形的推動作用。 本文通過對電氣工程學科 技術的發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用，以 引起電氣工程從業者對自然辯證法的重視，并給出一些電氣工程技術教學的方 法。關鍵詞：電氣工程；自然辯證法；科學認識論；科學假說；電力系統目錄 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、電氣工程的發展歷程及前景 2 HYPERLINK l

3、 bookmark8 o Current Document （ 一） 電氣工程技術發展分析 2（二）電氣工程學科發展分析 錯誤! 未定義書簽。（三）電氣工程發展前景 錯誤! 未定義書簽。三、自然辨證法在電氣工程中的應用舉例及分析 錯誤! 未定義書簽。（ 一 ） 科學認識論與電生磁、磁生電 錯 誤! 未定義書簽。（二） 科學假說與麥克斯韋方程組 錯誤! 未定義書簽。（ 三） 技術預測與電力系統負荷預測 5（四）工程過程論與電力系統規劃 錯誤! 未定義書簽。（ 五 ） 技術創新發展與電力新能源 錯 誤! 未定義書簽。結論與建議 錯誤! 未定義書簽。參考文獻 9引言科學技術工作者經常會對哲學不屑一顧

4、，他們會認為哲學無非是一些抽象的 空談，并不具有多大的科學價值，與他們所從事的具體研究并無多少直接聯系。 這種思想對科技工作者是十分有害的。頂尖的科學家都會意識到他們取得成功的 原因往往并不是那些具體專業中的直接性材料，而是對這些材料進行處理的方 法。愛因斯坦曾經說過：“如果把哲學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，哲學就可以被認為是全部科學研究之母。”哲學為具體科學提供世界觀和方法論的指導，科學家進行具體科學的研究都是在某種世界觀的 方法論的指導下進行的，缺乏正確的世界觀和方法論的指導，科學研究就會失去 正確的方向，甚至陷入混亂和失敗。電氣工程是研究電磁領域的客觀規律及

5、其應用的科學技術，是以電工科學中的理論和方法為基礎而形成的工程技術。根據電氣工程學科的發展現狀，可將其 分為相對獨立的五個分學科：電機與電器、電力電子與電力傳動、電力系統及其 自動化、高電壓與絕緣技術、電工理論與新技術。電氣工程學科除具有其各分支 學科的專業理論外，還具有本學科的共性基礎理論（電路理論、電磁場理論、電 磁計量理論等），它與基礎科學（物理、數學等）中的相應分支具有密切的聯系， 但有具有明顯的差別。因為基礎科學的主要任務是認識客觀世界的本質及其在的 規律，而技術科學的目的則在于改造客觀世界以達到人們的預定要求。所以，電氣工程的基礎理論所研究的對象是經過人類加工改造后出現的新現象，而

6、不是自然界固有的現象；另外，不能只限于對現象的分析，還應包括實現所需現象的綜 合技術以及為此所需的代價，從而使其實現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科技術的發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用，以期引起電氣工程技術從業者對自然辯證法及哲學的 指導作用的重視，并給出一些高校電氣工程教學的方法。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展和科學 技術發展的一般規律、人類認識和改造自然的一般方法以及科學技術在社會發展 中的作用。自然界生存和演化的一般規律是自然辯證法的根本研究對象；科學技術活動和發展的一般規律，是自然辯證

7、法的基本研究對象；科學技術在社會發展 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性質，但又不局限于哲學。它主要研究自然界和科學技 術發展中較為普遍的一般規律，具有哲學特點；它既不同于自然科學和技術的各 門具體科學， 也不同于對整個世界作更高度概括的一般哲學原理。 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、 政治經濟學和科學社會 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，也進一步探討科學技術與自然、經濟、社會的互動發展 規律，形成相應的價值論和歷史論。自然辯證法與西方科學技術哲學都以科學技術為基本研

8、究對象， 但二者有原 則性區別。（1）前者把自然觀作為理論基礎和根本對象， 后者則把自然觀放在自 然哲學、科學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技 術，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， 它涉及和應用各種自然科學、 技術 科學、社會科學、 思維科學中的許多方法以及哲學等人文學科的研究方法， 它們 共同體現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的基本思想， 是整個馬克思主義的理

9、論基礎。 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 究各種理論與現實問題。第二，以科學技術活動實踐為基礎。 對自然界的認識和改造離不開科學技術。 研究和掌握自然辯證法， 必須把握科學技術的歷史發展， 結合科學技術的最新成 就，來深化和發展自然辯證法。第三，吸收人類思想文明成果。 自然辯證法是具有哲學性質的交叉學科。 哲 學思想的成就及各門社會科學的理論方法上的成果， 都可豐富和深化自然辯證法 的研究。應當充分自由地借鑒不同理論和觀點的學術前沿思想。第四，緊密聯系社會生活實際。 理論聯系實際是馬克思主義的精神氣質， 也 是中國自然辯證法研究的一大基本特色。

10、結合當代國際國社會歷史進程的重大現 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、電氣工程的發展歷程及前景（一）電氣工程技術發展分析100 多年前，電能的發明利用， 開創了人類文明的新紀元引發第二次產業革 命，使人類金融了電氣時代。創造了電力、電氣裝備、汽車、石油化工等一大批 新興產業， 同時大幅提升了機械、 冶金等產業的發展水平， 工業文明成為世界發 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成就之首。 電力工業是國民經濟中重要的基礎產業與支柱產業，是國民經濟的先行官。 在全球經濟高速發展的今天， 能源安全、 能源與環境

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

12、都需要電氣科學與技術的制裁。電氣工程技術廣泛用于國民經濟、國防建 設、科學實驗、 日常生活的方方面面， 其水平已成為衡量一個國家現代化程度的 重要標志。近幾十年來，電氣學科與信息科學、生命科學、物理學、材料科學、化學、 環境科學、軍事科學等學科領域存在廣泛的交叉，形成了諸多新的學科生長點。 學科交叉和相互滲透是電器科學保持長期生命力的重要因素。（二）電氣工程學科發展分析電氣工程學科大約起始于 19 世紀中、后期，經歷了一個半世紀的發展，已 壯大成為有眾多分支學科的重要技術科學領域。 19 世紀上半夜，安培發現電流 的磁效應、法拉第發現電磁感應定律。 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。電氣工程是理工科院校歷史最悠久的專業之一， 1878 年英國帝國理工學院 率先設立了電氣工程原因。 19 世紀末到 20 世紀初，西方國家的大學陸續設置 了電氣工程專業。最初的專業學習都是從研究電能的產生、傳輸和利用開始的， 而電報作為通信的主要形式，在電氣工程專業高等教育中也占有一席之地。電氣工程學科具有很強的學科交叉和派生能力， 如今的通信工程專業、 電子 信息工程專業、 自動化專業、計算機科學與技術專業乃至生物醫學工程專業都是 從電氣工程專業派生或再派生而形成， 這些專業統稱為電子與信息類專業， 而它 們和電氣工程專業一起又被稱為電類專業。自 20 世紀中葉以來， 歐

14、美傳統的以電力工程為主的電氣工程專業已發生 了很大的變化， 電子技術和計算機技術等新興技術逐漸占據了 “電氣工程” 專業 的核心地位， 而傳統的電力工程辦事電氣時代的高速發展漸趨成熟， 只是眾多的 研究方向之一。 從近年來世紀各地赴美留學生所青睞的熱門專業來看， 美國一些 著名高效的電氣工程系的主要專業方向是通信與網絡、 信號處理、電子集成電路、 計算機工程與科學、圖像處理、系統控制、光學與光子學、電力技術、等離子體 物理學、電磁學、微 / 納米系統、固體材料與設備及生物醫學工程等，其學科交 叉和融合程度日益提高。我國的電氣工程始于 1908 年上洋公學的電機電工學科，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立了電訊門，即我國最 早的無線電專業，如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。 1932 年，清華大學設置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多 科性大學，其多設立了電機工程系。 1977 年以后，大部分高校的“電機工程系” 陸續更名為“電氣工程系” ，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發展成為 “電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但涵有很大區別，我 國大學一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設在不同的學院。（三）電氣技術發展前景電氣技術的未來發展前景是非常廣闊的， 其影響著電力工業及其相關電力行 業發展，可以說電氣技術的應用發展， 是國家經濟建設的重要環節。 電氣技術的 發展，也推動了可再生能源技術的深化應用， 滿足了國家經濟的健康可持續發展， 實現了對風電技術、 光伏技術及其氫能的有效應用， 這符合未來電氣工程的發展 需要，滿足低碳經濟的發展需要。 特別是氫能技術的應用， 氫能有其他能源無與 倫比的優勢， 其反應后的生成物為水和氮化氫， 對環境沒有污染。 地球上的海水 所含的氫用來發電就夠人類用數億年。 單位重量的發熱量叫熱值， 氫的熱值是汽 油的 3 倍，煤炭的 4倍。現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，距工業應用還有一段距