自然辯證法在電氣工程中的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2013-2014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(hào)：任課教師：上課地點(diǎn)：完成時(shí)間：2014年 4月7日專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)摘要科學(xué)家進(jìn)行具體科學(xué)的研究都是在某種世界觀(guān)的方法論的指導(dǎo)下進(jìn)行的，缺乏正確的世界觀(guān)和方法論的指導(dǎo)，科學(xué)研究就會(huì)失去正確的方向。電氣工程是研究電磁領(lǐng)域的客觀(guān)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(lèi)認(rèn)識(shí)和改造自然的一般方法以及科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用。自然辯證法的思想和方法論不僅的電氣工程發(fā)

2、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(shí)踐，對(duì)電氣工程的發(fā)展起到了無(wú)形的推動(dòng)作用。本文通過(guò)對(duì)電氣工程學(xué)科技術(shù)的發(fā)展歷程及前景進(jìn)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(duì)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(rèn)識(shí)論；科學(xué)假說(shuō)；電力系統(tǒng)目錄2259引言科學(xué)技術(shù)工作者經(jīng)常會(huì)對(duì)哲學(xué)不屑一顧，他們會(huì)認(rèn)為哲學(xué)無(wú)非是一些抽象的空談，并不具有多大的科學(xué)價(jià)值，與他們所從事的具體研究并無(wú)多少直接聯(lián)系。這種思想對(duì)科技工作者是十分有害的。頂尖的科學(xué)家都會(huì)意識(shí)到他們?nèi)〉贸晒Φ脑蛲⒉皇悄切┚唧w專(zhuān)業(yè)中的直接性材料，而是對(duì)這些材料進(jìn)行處

3、理的方法。愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“如果把哲學(xué)理解為在最普遍和最廣泛的表達(dá)式中對(duì)知識(shí)的追求，那么顯然，哲學(xué)就可以被認(rèn)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(guān)和方法論的指導(dǎo)，科學(xué)家進(jìn)行具體科學(xué)的研究都是在某種世界觀(guān)的方法論的指導(dǎo)下進(jìn)行的，缺乏正確的世界觀(guān)和方法論的指導(dǎo)，科學(xué)研究就會(huì)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(guān)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)。根據(jù)電氣工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀，可將其分為相對(duì)獨(dú)立的五個(gè)分學(xué)科：電機(jī)與電器、電力電子與電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)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

4、專(zhuān)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(chǎng)理論、電磁計(jì)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?yàn)榛A(chǔ)科學(xué)的主要任務(wù)是認(rèn)識(shí)客觀(guān)世界的本質(zhì)及其內(nèi)在的規(guī)律，而技術(shù)科學(xué)的目的則在于改造客觀(guān)世界以達(dá)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(duì)象是經(jīng)過(guò)人類(lèi)加工改造后出現(xiàn)的新現(xiàn)象，而不是自然界固有的現(xiàn)象；另外，不能只限于對(duì)現(xiàn)象的分析，還應(yīng)包括實(shí)現(xiàn)所需現(xiàn)象的綜合技術(shù)以及為此所需的代價(jià)，從而使其實(shí)現(xiàn)的方法和途徑也占有很重要的地位。本文通過(guò)對(duì)電氣工程學(xué)科技術(shù)的發(fā)展歷程及前景進(jìn)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

5、業(yè)者對(duì)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(jiǎn)述自然辯證法是馬克思主義的重要組成部分，其研究對(duì)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(lèi)認(rèn)識(shí)和改造自然的一般方法以及科學(xué)技術(shù)在社會(huì)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(duì)象；科學(xué)技術(shù)活動(dòng)和發(fā)展的一般規(guī)律，是自然辯證法的基本研究對(duì)象；科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用，是當(dāng)代自然辯證法的主要研究對(duì)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(diǎn)；它既不同于自然科學(xué)和技術(shù)的各門(mén)具體科學(xué)，也不同于對(duì)整個(gè)世界作更高度概括的一般哲學(xué)原

6、理。自然辨證法是整個(gè)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(jì)學(xué)和科學(xué)社會(huì)主義三大組成。它堅(jiān)持用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀(guān)點(diǎn)，探討自然觀(guān)和認(rèn)識(shí)論、方法論問(wèn)題，也進(jìn)一步探討科學(xué)技術(shù)與自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的互動(dòng)發(fā)展規(guī)律，形成相應(yīng)的價(jià)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)為基本研究對(duì)象，但二者有原則性區(qū)別。（1）前者把自然觀(guān)作為理論基礎(chǔ)和根本對(duì)象，后者則把自然觀(guān)放在自然哲學(xué)、科學(xué)實(shí)在論或本體論中了；（2）前者從活動(dòng)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(guān)點(diǎn)看待科技與社會(huì)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

7、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(huì)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(jiān)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(gè)馬克思主義的理論基礎(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(diǎn)，來(lái)研究各種理論與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。第二，以科學(xué)技術(shù)活動(dòng)實(shí)踐為基礎(chǔ)。對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)和改造離不開(kāi)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(lái)深化和發(fā)展自然辯證法。第三，吸收人類(lèi)思想文明成果。自然辯證法是具有哲學(xué)性質(zhì)的交叉

8、學(xué)科。哲學(xué)思想的成就及各門(mén)社會(huì)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(dāng)充分自由地借鑒不同理論和觀(guān)點(diǎn)的學(xué)術(shù)前沿思想。第四，緊密聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際。理論聯(lián)系實(shí)際是馬克思主義的精神氣質(zhì)，也是中國(guó)自然辯證法研究的一大基本特色。結(jié)合當(dāng)代國(guó)際國(guó)內(nèi)社會(huì)歷史進(jìn)程的重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和熱點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行深入的實(shí)際分析和深刻的理論探討，是當(dāng)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(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)文明的新紀(jì)元引發(fā)第二次產(chǎn)業(yè)革命，使人類(lèi)金融了電氣時(shí)代。創(chuàng)造了電力、電氣裝備、汽車(chē)、石油化工等一大批新興產(chǎn)業(yè)，同時(shí)大幅提升了機(jī)械、冶金等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平

9、，工業(yè)文明成為世界發(fā)展的主流。電氣化被美國(guó)工程院評(píng)為20世紀(jì)20項(xiàng)最偉大的工程技術(shù)成就之首。電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與支柱產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先行官。在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，能源安全、能源與環(huán)境問(wèn)題已上升到世界各國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略的高度， 電氣工程學(xué)科在保證國(guó)家能源安全、促進(jìn)節(jié)能減排、推進(jìn)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(jìn)程的推進(jìn)和高新技術(shù)的不斷應(yīng)用，許多專(zhuān)業(yè)需要的電氣知識(shí)越來(lái)越多，理工科院校幾乎所有的非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)始電工學(xué)等課程，電氣化、自動(dòng)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(guò)一個(gè)多世紀(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，

10、已成長(zhǎng)壯大為重要的技術(shù)科學(xué)與工程領(lǐng)域，當(dāng)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(jī)、機(jī)器人到可作為未來(lái)能源技術(shù)的受控核聚變裝置， 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(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、日常生活的方方面面，其水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。近幾十年來(lái)，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(zhǎng)點(diǎn)。學(xué)科交叉和相互滲透是電器科學(xué)保持長(zhǎng)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(jì)中、后期，經(jīng)歷了一個(gè)半世紀(jì)的發(fā)展，

11、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(jì)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(jì)下半葉，麥克斯韋的電磁理論為電氣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(zhuān)業(yè)之一，1878 年英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院率先設(shè)立了電氣工程原因。19 世紀(jì)末到20 世紀(jì)初，西方國(guó)家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置了電氣工程專(zhuān)業(yè)。最初的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)都是從研究電能的產(chǎn)生、傳輸和利用開(kāi)始的，而電報(bào)作為通信的主要形式，在電氣工程專(zhuān)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(qiáng)的學(xué)科交叉和派生能力，如今的通信工程專(zhuān)業(yè)、電子信息工程專(zhuān)業(yè)、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)乃至生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)都是從電氣工程專(zhuān)業(yè)

12、派生或再派生而形成，這些專(zhuān)業(yè)統(tǒng)稱(chēng)為電子與信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，而它們和電氣工程專(zhuān)業(yè)一起又被稱(chēng)為電類(lèi)專(zhuān)業(yè)。自20 世紀(jì)中葉以來(lái)， 歐美傳統(tǒng)的以電力工程為主的電氣工程專(zhuān)業(yè)已發(fā)生了很大的變化，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等新興技術(shù)逐漸占據(jù)了“電氣工程”專(zhuān)業(yè)的核心地位，而傳統(tǒng)的電力工程辦事電氣時(shí)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(lái)世紀(jì)各地赴美留學(xué)生所青睞的熱門(mén)專(zhuān)業(yè)來(lái)看，美國(guó)一些著名高效的電氣工程系的主要專(zhuān)業(yè)方向是通信與網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理、電子集成電路、計(jì)算機(jī)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

13、提高。我國(guó)的電氣工程始于1908 年上海南洋公學(xué)的電機(jī)電工學(xué)科，就是上海交大的前身，距今也有100 多年的歷史了。1917 年該校的電機(jī)專(zhuān)科設(shè)立了電訊門(mén)，即我國(guó)最早的無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)業(yè)，如今的電子信息及計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來(lái)的。1932 年，清華大學(xué)設(shè)置了電機(jī)系。建國(guó)后，我國(guó)建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，其中大多設(shè)立了電機(jī)工程系。1977 年以后，大部分高校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”，近幾年來(lái)，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(guó)的電氣工程雖然與國(guó)外名稱(chēng)相同，但內(nèi)涵有很大區(qū)別，我國(guó)大學(xué)一般都是強(qiáng)弱電分開(kāi)，即電氣類(lèi)與電信類(lèi)分設(shè)在不同的學(xué)院。（三）電氣技術(shù)

14、發(fā)展前景電氣技術(shù)的未來(lái)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(shuō)電氣技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。電氣技術(shù)的發(fā)展，也推動(dòng)了可再生能源技術(shù)的深化應(yīng)用，滿(mǎn)足了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(lái)電氣工程的發(fā)展需要，滿(mǎn)足低碳經(jīng)濟(jì)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(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。地球上的海水所含的氫用來(lái)發(fā)電就夠人類(lèi)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(guó)家正在斥巨資研究這一能源，但目前還處在實(shí)驗(yàn)室階段，距工業(yè)應(yīng)用還有一

15、段距離。超導(dǎo)技術(shù)的深化，滿(mǎn)足了電氣工程的發(fā)展需要，促進(jìn)其綜合社會(huì)效益的提升，通過(guò)對(duì)其超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的深化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)其電能的有效轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)其電磁能的應(yīng)用。它是一種高效的儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的安全性的提升，滿(mǎn)足了實(shí)際工作的需要。保障電網(wǎng)安全。超導(dǎo)大容量電纜，可大大降低輸電過(guò)程中的電耗，提高能源效率。靈活交流輸電技術(shù)，用大功率電子器實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)、功率、相位角等的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和輸電過(guò)程中的能耗。三、自然辨證法在電氣工程中的應(yīng)用舉例及分析（一）科學(xué)認(rèn)識(shí)論與電生磁、磁生電 十九世紀(jì)電磁學(xué)的大發(fā)展是從認(rèn)識(shí)到電與磁的內(nèi)在統(tǒng)一性開(kāi)始的。丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特一直堅(jiān)信電與

16、磁之間一定有某種關(guān)系，電一定可以轉(zhuǎn)化為磁。富蘭克林萊頓瓶放電磁化鋼針現(xiàn)象給他很大啟發(fā)，他認(rèn)識(shí)到電向磁轉(zhuǎn)化不是可能不可能的問(wèn)題，而是如何將這種可能性轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，即轉(zhuǎn)化的條件才是問(wèn)題的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的失敗，1820年4月某天晚上，奧斯特在講課時(shí)發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線(xiàn)能使與其平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。奧斯特驚喜萬(wàn)分，有反復(fù)試驗(yàn)，三個(gè)月做了360多個(gè)實(shí)驗(yàn)，終于在當(dāng)年7月21日發(fā)表了關(guān)于磁針上電流碰撞實(shí)驗(yàn)的論文，向科學(xué)界宣布了“電流的磁效應(yīng)”，轟動(dòng)了整個(gè)歐洲科學(xué)界。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)后，英國(guó)物理學(xué)家法拉第認(rèn)為既然電能轉(zhuǎn)化為磁，磁一定也能轉(zhuǎn)化為電，在這種思想的指導(dǎo)下，1831年8月法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律。奧斯

17、特實(shí)驗(yàn)和法拉第電磁感應(yīng)定律均體現(xiàn)了科學(xué)認(rèn)識(shí)的過(guò)程?？茖W(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)方法是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然和改造自然的基本過(guò)程及其手段，其目的在于求得關(guān)于自然界及食物本質(zhì)、規(guī)律的正確認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)認(rèn)識(shí)是主體對(duì)自然信息進(jìn)行接收、選擇、存儲(chǔ)、加工和輸出的過(guò)程?？茖W(xué)認(rèn)識(shí)的具體過(guò)程可分為五個(gè)階段：選題階段、觀(guān)察實(shí)驗(yàn)階段、思維加工階段、檢驗(yàn)階段、理論體系建立階段。（二）科學(xué)假說(shuō)與麥克斯韋方程組科學(xué)假說(shuō)是根據(jù)已知的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理，對(duì)待解的科學(xué)問(wèn)題所作出的一種假定性或試探性解決方案的說(shuō)明，是有待進(jìn)一步檢驗(yàn)的科學(xué)知識(shí)。假說(shuō)是自然科學(xué)理論思維的一種重要形式，是通往真理的必經(jīng)之路。恩格斯曾經(jīng)精辟地指出：“只要自然科學(xué)在思維著，它的發(fā)現(xiàn)形

18、式就是假說(shuō)。”科學(xué)假說(shuō)有兩個(gè)基本特點(diǎn)：科學(xué)性和假定性?？茖W(xué)假說(shuō)的主要作用表現(xiàn)在：（1）科學(xué)假說(shuō)是通向科學(xué)理論的橋梁。（2）科學(xué)假說(shuō)是激發(fā)創(chuàng)造性思維的媒介。（3）科學(xué)假說(shuō)為科學(xué)研究指明方向。（4）科學(xué)假說(shuō)的爭(zhēng)論有利于科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展?？v觀(guān)電磁學(xué)發(fā)展史，不難發(fā)現(xiàn)科學(xué)假說(shuō)起到的的重要作用。麥克斯韋是繼法拉第之后集電磁學(xué)大成的偉大科學(xué)家。他全面總結(jié)了電磁學(xué)研究的全部成果，并在此基礎(chǔ)上提出了“感生電場(chǎng)”和“位移電流”的假說(shuō)，建立了麥克斯韋方程組。不僅科學(xué)預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，完成了電磁學(xué)的一次大綜合。（三）技術(shù)預(yù)測(cè)與電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè) 科學(xué)的預(yù)測(cè)是正確決策的依據(jù)和保

19、證。電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)實(shí)際上是對(duì)電力市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)。在商業(yè)化的運(yùn)行體制下，做好負(fù)荷預(yù)測(cè)工作直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的成本和供電公司的切身利益。電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是從已知的經(jīng)濟(jì)，社會(huì)發(fā)展和電力系統(tǒng)需求情況出發(fā)，在正確的指導(dǎo)下，通過(guò)調(diào)查研究掌握大量翔實(shí)的歷史數(shù)據(jù)并加以分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用可靠的方法與手段，探索事物間的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展規(guī)律，以未來(lái)年份經(jīng)濟(jì)，社會(huì)發(fā)展情況的預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，對(duì)電力負(fù)荷的發(fā)展趨勢(shì)做出科學(xué)合理的估計(jì)和預(yù)測(cè)。符合預(yù)測(cè)的目的是得到合理的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，核心是根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象的歷史資料，建立數(shù)學(xué)模型來(lái)表述其發(fā)展變化的規(guī)律。這顯然體現(xiàn)了自然辯證法中技術(shù)預(yù)測(cè)的方法論。技術(shù)預(yù)測(cè)就是根據(jù)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)

20、的設(shè)定，預(yù)測(cè)那些在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必須解決的技術(shù)和科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)預(yù)測(cè)是由預(yù)測(cè)者、預(yù)測(cè)對(duì)象、預(yù)測(cè)方法以及預(yù)測(cè)結(jié)果構(gòu)成的有機(jī)系統(tǒng)，技術(shù)預(yù)測(cè)具有兩個(gè)明顯的特性：過(guò)程性和導(dǎo)向性。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，從不同的視角，可以把技術(shù)預(yù)測(cè)分為不同的類(lèi)型：（1）定量預(yù)測(cè)和定性預(yù)測(cè)。（2）探索性預(yù)測(cè)和規(guī)范性預(yù)測(cè)。（3）短期、中期、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。（四）工程過(guò)程論與電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)的現(xiàn)實(shí)活動(dòng)體現(xiàn)為技術(shù)的工程化創(chuàng)造。工程是創(chuàng)造和建構(gòu)新的社會(huì)存在物的人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)。工程活動(dòng)的基本標(biāo)志是創(chuàng)造新的存在物。工程包含著技術(shù)與非技術(shù)的系統(tǒng)集成過(guò)程與系統(tǒng)集成產(chǎn)物，它有著自己的基本特征。工程設(shè)計(jì)是在工程理念指導(dǎo)下的思維和智力活動(dòng)，它負(fù)載著工程理念

21、而貫穿于工程全過(guò)程，具有約束性、多解性和相對(duì)性。工程活動(dòng)過(guò)程涉及人與自然、人與人的辯證關(guān)系。整個(gè)過(guò)程包括工程理念與工程決策、工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)、工程組織與調(diào)控和實(shí)施，以及工程運(yùn)行、評(píng)估與更新等環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)規(guī)劃分為擴(kuò)展規(guī)劃和運(yùn)行規(guī)劃。電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃是在預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷發(fā)展水平的基礎(chǔ)上制定電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃，以解決電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組和輸配電網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃期內(nèi)的發(fā)展和擴(kuò)充問(wèn)題。即在滿(mǎn)足負(fù)荷增長(zhǎng)需求和電力系統(tǒng)可靠性、技術(shù)、能源、環(huán)境等約束條件下，使規(guī)劃期內(nèi)基建投資與運(yùn)行費(fèi)用的總和為最小。電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃用來(lái)尋找系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行方案，即在滿(mǎn)足系統(tǒng)可靠性的條件下，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用最少。學(xué)習(xí)工程過(guò)程論將會(huì)電力系統(tǒng)規(guī)劃

22、起到指導(dǎo)作用。（五）技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與電力新能源技術(shù)在工程化過(guò)程中不斷地創(chuàng)新，技術(shù)自身也在歷史的進(jìn)程中向前發(fā)展著。技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出一定的模式。這種發(fā)展模式可以從微觀(guān)及宏觀(guān)上考察其機(jī)制。技術(shù)創(chuàng)新把技術(shù)發(fā)明與社會(huì)應(yīng)用密切地結(jié)合起來(lái)，并且突出了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)化過(guò)程和經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義。技術(shù)發(fā)展是技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)、外部矛盾共同作用的結(jié)果。技術(shù)本身的基本矛盾是技術(shù)發(fā)展的一種內(nèi)在的動(dòng)力。但是，技術(shù)發(fā)展最大量的動(dòng)力卻是來(lái)自于社會(huì)需求的拉動(dòng)。只有社會(huì)需求才為技術(shù)的發(fā)展提供了最根本、持久和強(qiáng)大的動(dòng)力。根據(jù)聯(lián)合國(guó)能源統(tǒng)計(jì)分析，目前全球人類(lèi)獲得電能的方式主要是以燃煤為主的火電（占39.1%），其余依次是水電（占18.4%），核電（占17

23、.5%），氣電（占13.3%），油電（占11.4%），新能源（占0.3%）。就火電而言，存在著環(huán)境污染、資源分布不均、儲(chǔ)量有限等問(wèn)題，即使采用高效潔凈煤燃燒技術(shù)，也要消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳，同時(shí)還有一個(gè)成本較高的除塵、脫氮和脫硫問(wèn)題；對(duì)于水電，存在著土地淹沒(méi)、水庫(kù)移民、生態(tài)保護(hù)等問(wèn)題；至于核電，在美歐一些國(guó)家有減少發(fā)展的可能性；而石油、天然氣發(fā)電，也存在溫室效應(yīng)問(wèn)題。另外，這些資源的蘊(yùn)藏量是有限的。解決人類(lèi)面臨的日益嚴(yán)重的環(huán)保和能源危機(jī)這兩個(gè)世界性問(wèn)題的唯一出路，就是探索和開(kāi)發(fā)新的替代能源，即電力新能源。電力新能源主要指風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、海洋能（潮汐能、波浪能、海流?dòng)能、海洋熱能、海洋生態(tài)

24、物能）以及生物質(zhì)能等都是蘊(yùn)藏量極大，取之不盡，用之不竭，不需開(kāi)采和運(yùn)輸，潔凈無(wú)污染的可再生能源。由于新能源發(fā)電技術(shù)方面不斷提高，造價(jià)不斷降低，使新能源發(fā)電在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面已逐漸具備了與常規(guī)能源發(fā)電進(jìn)行挑戰(zhàn)的條件，此外，新能源發(fā)電站的建設(shè)還具有附加條件少，施工周期段的優(yōu)點(diǎn)。因此，新能源發(fā)電作為一種新興的產(chǎn)業(yè)正在得到迅速的發(fā)展。結(jié)論與建議縱觀(guān)電氣工程史，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(shí)踐，對(duì)電氣工程的發(fā)展起到了無(wú)形的推動(dòng)作用。因此，學(xué)習(xí)研究電氣工程技術(shù)的師生、科技工作者及管理人員，決不能忽視自然辯證法的學(xué)習(xí)。對(duì)此筆者提出幾條高校電氣工程學(xué)科教學(xué)的建議：（1）以綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力為培養(yǎng)目標(biāo)，以人文社科教育和自然科學(xué)教育為根本，重視理論基礎(chǔ)（數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)等）和應(yīng)用基礎(chǔ)（電工、電子技術(shù)、機(jī)械原理、計(jì)算機(jī)等）的學(xué)習(xí)，既保證基礎(chǔ)知識(shí)的全面性，也要保持應(yīng)用知識(shí)的實(shí)用性及創(chuàng)新性，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。（2）教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)體系中的重要環(huán)節(jié)，因而在教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)做到如下要求：首先，變革理論教學(xué)的內(nèi)容，必須突出理論教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性，與國(guó)際接軌；其次，實(shí)踐教學(xué)方面應(yīng)該以突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，即優(yōu)化整體課程，加