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自然辩证法与电气工程学的相互关系郭紫薇(电研142，学号：2013201202)摘要：自然辩证法的学习和研究具有非常强的时代价值和现实意义，其中对电气工程研究生学习中的价值尤其重要。电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，是以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。本文通过对自然辩证法和电气工程学科关系的探究，从而得出了电气工程学与自然辩证法二者互相关联、互相促进、共同发展的结论。关键词：自然辩证法电气工程学引言电气工程学像一座知识的宝塔，根基深厚，是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，是以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科：电机与电器、电力电子与电力传动、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电工理论与新技术。简言之，电气工程学是一门拥有深奥技术的科学知识。技术价值是指应用马克思主义的“价值”概念来考察和评价技术对个人与社会的作用与意义，是现实的人同满足其某种需要的技术的属性之间的一种关系。可以说，电气工程学是一门不断发展的科学，它向着物质世界的深度和广度进军，探索物质世界及其运动的规律。本文倡导根据主体的需要合理的应用了电气工程学技术的正面价值，充分发挥其对社会发展进步的推动作用，而有效避免其负面价值，减少技术负面价值对社会的潜在危害。这学期通过学习了王老师上的《自然辩证法与科学社会主义》，让我对辩证法有了更深的了解，特别是对唯物辩证法的认识。唯物辩证法作为自然，社会，思维发展的一般规律的科学，是认识世界和该着世界的根本方法。自然辩证法是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科，它从自然观、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，因而自然辩证法是一切科学技术研究的思想理论基础，而唯物辩证法作为自然辩证法的最高形态，揭示了自然、社会和人类思维发展的普遍规律，其中对立统一规律是事物发展的动力和源泉，质量互变规律是事物发展的两个基本性质，否定之否定规律是事物发展的过程和方向，等等规律对于我们的学习有着无可比拟的作用。当然，电气工程学为一门自然科学，它的发展也同样遵守唯物辩证法的基本规律。下面我就电气工程学与自然辨证法、自然辩证法的基本精髓和自然辩证法对研究生学习的指导价值三个方面进行详细的探讨与叙述。1自然辩证法的基本精髓自然辩证法是马克思主义的重要组成部分，其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。自然界生存和演化的一般规律是自然辩证法的根本研究对象；科学技术活动和发展的一般规律，是自然辩证法的基本研究对象；科学技术在社会发展中的作用，是当代自然辩证法的主要研究对象。自然辩证法具有哲学性质，但又不局限于哲学。它主要研究自然界和科学技术发展中较为普遍的一般规律，具有哲学特点；它既不同于自然科学和技术的各门具体科学，也不同于对整个世界作更高度概括的一般哲学原理。自然辨证法是整个马克思主义的重要组成部分，涉及马克思主义哲学、政治经济学和科学社会主义三大组成。它坚持用辩证唯物主义和历史唯物主义的基本观点，探讨自然观和认识论、方法论问题，也进一步探讨科学技术与自然、经济、社会的互动发展规律，形成相应的价值论和历史论。自然辩证法与西方科学技术哲学都以科学技术为基本研究对象，但二者有原则性区别。（1）前者把自然观作为理论基础和根本对象，后者则把自然观放在自然哲学、科学实在论或本体论中了；（2）前者从活动及成果等多方面考察科学技术，后者着重从成果上考察；（3）前者从历史唯物主义观点看待科技与社会关系，后者多将局限于从资本主义制度下考察。自然辩证法的研究方法是广泛而多样的，它涉及和应用各种自然科学、技术科学、社会科学、思维科学中的许多方法以及哲学等人文学科的研究方法，它们共同体现出一些基本的思想方法特征：第一，坚持辩证唯物主义和历史唯物主义的基本思想方法。辩证唯物主义和历史唯物主义是马克思主义哲学的基本思想，是整个马克思主义的理论基础。作为马克思主义重要组成部分的自然辩证法，必然要以这些思想方法作基点，来研究各种理论与现实问题。第二，以科学技术活动实践为基础。对自然界的认识和改造离不开科学技术。研究和掌握自然辩证法，必须把握科学技术的历史发展，结合科学技术的最新成就，来深化和发展自然辩证法。第三，吸收人类思想文明成果。自然辩证法是具有哲学性质的交叉学科。哲学思想的成就及各门社会科学的理论方法上的成果，都可丰富和深化自然辩证法的研究。应当充分自由地借鉴不同理论和观点的学术前沿思想。第四，紧密联系社会生活实际。理论联系实际是马克思主义的精神气质，也是中国自然辩证法研究的一大基本特色。结合当代国际国内社会历史进程的重大现实问题和热点问题，进行深入的实际分析和深刻的理论探讨，是当代自然辩证法研究主要特征。2电气工程学研究现状2.1电力电子技术发展历程电能是一种能量密度高、可控性能好的二次能源，电能占能源消耗的比重表明了一个国家现代文明的发展程度。庞大的电力网是目前地球上结构最复杂、规模最大的人造系统。自1820年安培发现了电磁效应。1831法拉第发现电磁感应原理，奠定了电磁学的基础，（他发明了第一台发电机——法拉第盘）19世纪60年代麦克斯韦建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论，预言电磁波的存在，1873年他完成了巨著——《电磁学通论》，1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机。1834年德籍俄国物理学家雅可比发明了被世界公认的第一台功率为15kw的棒状铁芯实用电动机，1886年德国科学家西门子制成第一台自励式发动机。1885年意大利物理学家加利莱奥。弗拉里斯提出旋转磁场原理，并研制二相异步电动机模型。1886年，美国尼古拉。特斯拉也独立研制出二相异步电动机。据此，1889年俄国工程师里奥。多勃罗沃尔斯基成功研制出第一台实用三相交流单鼠笼异步电动机，并发明了双鼠笼三相异步电动机。这大大为远距离输电创造了条件。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂，1882年爱迪生建立商业化电厂和直流电力网能发660kw电力，1876-1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1880年前后英国费朗蒂改进了改进了交流发电机，并力主采用交流输电。1882年法国人高兰德和英国人约翰。吉布斯成功研制了第一台实用变压器，使得交流输电，变压变得得心应手，1885年英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成发电发电功率1000kw，电压2500v升压后10kv传输，最后用户供电电压为100v，交流和直流输电在历史上有过很大的争议，但是最终交流输电走上了历史的舞台。由于电能的高速传输，一个局部的严重故障可能在几毫秒内使电网崩溃，导致大面积的停电。在现代社会里，停电就意味着人类社会活动和生产的停止，可能危及人民生命和财产的安全。因此，电网安全已上升为国家安全的一个重要组成部分。由于国家经济的高速发展对电能源的需求日益增长，并且电气设备已经和人们日常生活息息相关，创新的电气产品已成为提高人们生活品质的引导力量，所以电能的生产、传输、利用已被列为国家重点发展基础产业。中国现代化的进程对电能领域内的技术发展和创新充满着期望，也提供着广阔的空间。2.2电气工程技术在新能源领域技术价值的体现2.2.1太阳能发电太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有：太阳能电池，通过光电转换和电力电子技术把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说法，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。太阳能光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及电力电子提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。2.2.2风力发电是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其它的事情。1977年，联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。截止2009年底，全球累计装机容量已经达到了1.59亿千瓦，2009年全年新增装机容量超过3千万千瓦，涨幅31.9%。从累计装机容量看，美国已累计装机3516万千瓦，稳居榜首;中国为2610万千瓦，位列全球第二。3自然辨证法在电气工程中应用3.1科学认识论与电生磁、磁生电十九世纪电磁学的大发展是从认识到电与磁的内在统一性开始的。丹麦物理学家奥斯特一直坚信电与磁之间一定有某种关系，电一定可以转化为磁。富兰克林莱顿瓶放电磁化钢针现象给他很大启发，他认识到电向磁转化不是可能不可能的问题，而是如何将这种可能性转化为现实，即转化的条件才是问题的关键。经过无数次的失败，1820年4月某天晚上，奥斯特在讲课时发现通电导线能使与其平行放置的小磁针发生偏转。奥斯特惊喜万分，有反复试验，三个月做了360多个实验，终于在当年7月21日发表了《关于磁针上电流碰撞实验》的论文，向科学界宣布了“电流的磁效应”，轰动了整个欧洲科学界。奥斯特发现电流磁效应后，英国物理学家法拉第认为既然电能转化为磁，磁一定也能转化为电，在这种思想的指导下，1831年8月法拉第发现了电磁感应定律。奥斯特实验和法拉第电磁感应定律均体现了科学认识的过程。科学认识和科学方法是人类认识自然和改造自然的基本过程及其手段，其目的在于求得关于自然界及食物本质、规律的正确认识。科学认识是主体对自然信息进行接收、选择、存储、加工和输出的过程。科学认识的具体过程可分为五个阶段：选题阶段、观察实验阶段、思维加工阶段、检验阶段、理论体系建立阶段。3.2科学假说与麦克斯韦方程组科学假说是根据已知的科学事实和科学原理，对待解的科学问题所作出的一种假定性或试探性解决方案的说明，是有待进一步检验的科学知识。假说是自然科学理论思维的一种重要形式，是通往真理的必经之路。恩格斯曾经精辟地指出：“只要自然科学在思维着，它的发现形式就是假说。”科学假说有两个基本特点：科学性和假定性。科学假说的主要作用表现在：（1）科学假说是通向科学理论的桥梁。（2）科学假说是激发创造性思维的媒介。（3）科学假说为科学研究指明方向。（4）科学假说的争论有利于科学认识的发展。纵观电磁学发展史，不难发现科学假说起到的的重要作用。麦克斯韦是继法拉第之后集电磁学大成的伟大科学家。他全面总结了电磁学研究的全部成果，并在此基础上提出了“感生电场”和“位移电流”的假说，建立了麦克斯韦方程组。不仅科学预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的内在联系及统一性，完成了电磁学的一次大综合。3两门学科相互结合纵观电气工程史，自然辩证法的思想和方法论不仅的电气工程发现和发明中得到了广泛应用，而且渗透到了电气工程实践，对电气工程的发展起到了无形的推动作用。因此，学习研究电气工程技术的师生、科技工作者及管理人员，决不能忽视自然辩证法的学习。对此笔者提出几条高校电气工程学科教学的建议：（1）以综合素质、创新能力及实践能力为培养目标，以人文社科教育和自然科学教育为根本，重视理论基础（数学、物理、化学、力学等）和应用基础（电工、电子技术、机械原理、计算机等）的学习，既保证基础知识的全面性，也要保持应用知识的实用性及创新性，全面提高学生的综合素质。（2）教学内容是