自然辩证法简介

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1、自然辩证法简介：自然辩证法，是马克思主义对于自然界和科学技术发展的一般以及人类认识自然改造自然 的一般方法的科学，是辩证唯物主义的自然观、科学技术观、科学技术方法论。它以人 与自然的关系作为贯彻其研究全过程的中心线索，总结了自然界发展的总规律，人与自然 相互作用的规律，科学技术发展的一般规律，科学技术研究的方法。马克思主义自然辩证 法主要分为自然论、科学与科学方法论、技术与技术方法论和科学技术与社会四个部分。在 自然观上，自然辩证法克服了传统的自然观认识上的直观、思辨上的局限以及近代自然观 的形而上学与机械论，对自然界的根本看法和观点作出了即唯物又辨证的回答。在科学认识 论和方法论方面，马克思

2、和恩格斯克服了先验论的形而上学和唯理论的唯心主义倾向，将 归纳法和演绎法辨证的结合。第一次将社会实践放到认识论和方法论的首要地位，强调了 实践的重要作用，从方法论的高度阐明了科学研究的一般方法。在科学技术观方面，马克 思和恩格斯深刻的揭示了科技自身发展的内在逻辑，并且把科技的发展作为一种社会现象 来考察。社会的需求，特别是经济的、生产的需求推动科技的发展；而科技的发展又推动 了社会历史的前进。从而，把辨正唯物主义和历史唯物主义贯串于对科技的认识之中。这学期通过学习了龚老师上的自然辩证法，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，

3、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。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

4、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

5、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

6、：“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。计算机科学中的自

7、然辩证法原理2.1计算机科学的产生体现了科学问题源于社会需要同生产技术手段不能满足这种需要的 矛盾的原理人类生活在世界上有多种多样的社会需要，当现有的生产技术手段或科学理论 不能满足某些社会需要时，就产生了尖锐的矛盾。大量的科学问题就源于这些矛盾。 计算机科学的产生源于人类对高速度、高精度计算的需要和当时计算速度及精度低下的矛 盾。一般认为，现代计算机产生于1946年。在第二次世界大战期间，对导弹的研发需求 非常紧迫。在研制过程中，急需要有一种能迅速计算的工具，以便对导弹的飞行进行控制。 在它偏离人所预测的轨道时，把它拉回到轨道上来。正是这种需求，促使产生了能在1/10s 或1/100S的时间

8、内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。2.2计算机科学本身体现了各门学科的交叉性自然辩证法告诉我们，当今科技的发展越来越呈现出分化和综合的特点。随着当代科学技 术的发展，不同学科之间的相互渗透、交叉和综合已成为当今科技发展的一个重要趋势。 许多科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决，常常涉及不同学科的相互交叉 和渗透。如今身处知识经济时代，人类面临的许多重大科技、经济、社会问题，诸如人口、 资源、环境等，单靠任何一门学科都很难应付，只有综合运用自然科学和人文社会科学的知 识以及先进的技术手段，才能形成解决难题的最佳方案。就计算机科学而言，在20世纪 最后的30年间，取得了

9、大量里程碑式的科学业绩，得到了惊人的发展。从被认为仅是一 门编程的技术，扩展到包含系统结构、软件理论、应用技术、信息安全等的一门独立学科， 并与电子工程、物理、数学、生物、经济、语言等其他学科交叉产生了许多新的学科，形成 了诸如人工智能、电子商务、计算机图形学、量子通信、生物信息学等等。学科的交叉、渗 透、融合和创新，是科学综合和分化趋势的重要特征，也是学科发展的必然趋势。21世纪 是以创造为特征的时代，时代需要那些具有创造力的超越型人才。因此，大力发展交叉学 科，培养出具备多方面的学识修养、广阔的科学视野、能把握各学科间内在联系的高层次复 合型人才，是一项具有挑战力的重要课题。2.3计算机软

10、件的开发体现了自然辩证法的系统科学方法的原则系统科学是把对象作为组 织性、复杂性系统从整体上探索其存在方式和运动变化规律的学问，是对系统本质的正确 反映和真理性认识，是一个知识体系。系统科学方法即按照系统科学的观点和理论，把研 究对象视为系统来解决认识和实践中的各种问题的方法。运用系统科学方法遵循的原则主 要有：整体性原则；动态性原则；最优化原则；模块化原则。在软件开发过程中，整体化原 则是重要的原则。在需求分析阶段，有自顶向下和自底向上两种分析的方法，这两种方法 各有优缺点，要综合的运用这两种方法。这是自然辩证法中提到的分析和综合的逻辑方法， 以及要辨证的使用这两种方法：（1 ）动态性原则也

11、得到了充分的体现。在软件开发过程中，从需求分析到软件测试，都 有从后一步到前一步的反馈。并且，通过这样的反馈，可以使软件的开发变成一个动态 的过程，而不是一成不变的。（2）面向对象的软件开发方法就是充分的利用了模块化的概念。在面向对象的程序设计 中大量使用的类的概念就是一种模块化的应用。它极大的提高了程序的复用程度和可维护 性。自然辩证法与计算机科学的相互关系3.1计算机科学的发展离不开自然辩证法的指导计算机科学与自然辩证法有着紧密的联系。我国著名科学家钱学森将学科类别分为四个层 次，从高到低分别为：哲学层次、科学层次、技术层次和应用层次。显然自然辩证法属于 哲学层次，主要研究宏观问题；而计算

12、机科学属于科学层次，研究微观的算法、程序及实际 的硬件设备。但两者研究的问题有着紧密的联系，是一般和特殊的关系。计算机从本质上 讲是人的思维规律和机器相结合的产物，那么对思维规律的研究和对机器的研究是不可分 割的。如1988年度图灵奖的获得者提出了当前计算机领域内研究的12个重大问题，其 中就有哲学层次的问题。这就说明，研究计算机科学与研究自然辩证法不可分割。3.2自然辩证法与计算机科学相互作用，相互促进，共同发展当一个计算机专家去研究分 析一个计算机问题的时候，不可避免的要思考它哲学层次的问题，同时依据哲学的思维方 式去解决问题；哲学层次问题的解决，也需要从自然科学的研究中去总结、归纳，同时

13、很多 自然辩证法的问题，在自然科学中得到了解决。在这方面，图灵可以说即是计算机学界的 大师，也在哲学上有很高的造诣。在哲学层次上，对于计算机能不能思维，会不会有意识 这个问题，图灵提出了一个检验方法：现有一个人和一台机器，如果对于我们出的任何问题， 人写一个答案，机器打印一个答案，如果分辨不出是人的还是机器的答案，就说明机器是可 以思维的，这就是著名的“图灵检验法”。现在计算机还是做不到这一点。对于有些问题 需要推理论证，总是可以找出计算机回答的规律，这与人脑思维是有区别的。这是自然科 学对于哲学层次问题的研究。自然辩证法对自然科学研究是有很大的指导作用的。比如机 器能不能思维这个问题，对应于

14、这个问题，科学层次上在研究人工智能，如果说自然辩证 法已经明白了机器和人脑思维的差异，那么对于人工智能的研究方向就有指导意义。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）

15、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) 教学内容是教学体系中的重要环节，因而在教学内容方面应做到如下要求：首先， 变革理论教学的内容，必须突出理论教学内容的创新性，与国际接轨；其次，实践教学方面 应该以突出工程实践能力培养的特点，即优化整体课程，加强综合型人才培养各个教学环节 的目标意识，在课程安排上做到全面而不累赘，并结合电气工程学科的前沿领域知识及课本 的基本内容、科研成果来增强学生的专业兴趣，促发学生的好学精神，增强教学效果，达到 提高学生专业基础能力的目标；最后，还可以将相关的技术职业能力考试内容渗透到教学内 容中，进而提高学

16、生的工程实践能力。(3) 在工程实验方面，应提高设计性实验的数目，以此锻炼学生的综合动手、动脑能 力。根据电气工程专业的特点，结合本专业的专业基础课程及专业课设置实验课程，增加具 有综合性的实验课程。一方面，还应该相应增加技能培训的项目，提高学生的实践能力；另 一方面，可以适当设置相应的技能训练，使得专业技能和技术应用能力的学习能够贯穿于整 个人才培养的过程中，将专业理论和工程实践相结合，提高学生的职业适应能力。4自然辩证法对研究生学习的指导价值4.1思想道德教育价值自然辩证法的内容与科技道德教育内容有着不可分割的联系。自然辩证法阐述的是科学 技术是什么，科学技术与社会的关系；科技道德讲述科技工作者在从事科学技术研究中应该 遵循的道德规范，也就是讲述科技工作者在他们的职业生涯中应该做什么的问题。“应该” 是建立在“实然”基础之上的，科技道德的确立必然以“科学技术是什么”为基础。只有依 靠对科学技术本质的考察的深刻认识，才能更好地制订、理解和坚持这些道德规范。渗