矿大自然辩证法试题及答案采矿.docx

1.什么是自然辩证法？联系所学专业试分析学习自然辩证法的意义和作用。答：自然辩证法就其学科性质而言，是一门自然科学、社会科学和思维科学相交叉的带有哲学性质的学科。自然辩证法所研究的，是自然界、人类认识与改造自然以及科学技术工程产业发展的一般规律，而不是自然界中某一特殊现象、人类认识与改造自然某一特殊过程或者科学技术某一特殊学科的特殊规律。联系我所学的专业采矿工程，学习自然辩证法的意义和作用也是很明显的（一）采矿工程中的联系和发展 采矿工程中主体与客体的联系。采矿工程的主体是人，客体是自然资源，主体反映和改造客体也依赖客体，而改造客体的目的又是为了服务主体。主体不是一味地征服自然，而是合理改造自然的同时保护自然。充填采矿是这方面的典型，在工程上坚持主客体的统一。 采矿工程中整体与部分的联系。现在已经进入大科学、大技术、大工程的时代，许多工程都是相当大的极其复杂的系统工程。系统工程需要系统思维，例如在采矿活动时，开掘任何新巷道时，必须考虑它给整个矿井所带来的通风、运输、排水，供电等方面的变化。 采矿工程中内因与外因的联系。任何事物的发展变化都是本事物内因和外因共同作用的结果，采矿工程学科也不例外。一个好的工程的建设成功不光只需要工程师考虑工程的建设内因，而是要综合考虑其内因和外因的共同作用。例如在进行采矿工程可行性研究时，不能只考虑矿石开采技术条件的优劣，还应考虑外部的交通运输及市场条件。 （二）采矿工程中的对立统一规律 所谓统一性，即矛盾双方相互之间内在的、有机的、不可分割的联系。所谓对立性，即矛盾双方互相排斥、互相对立、互相否定的性质。例如充填采矿中，充填材料的流动性与充填体的强度速度是一对矛盾，充填材料浓度低时，充填料浆流动性好，易于输送，但形成的充填体不能快速脱水，形成的充填体强度低。反之，则充填料浆不易输送，但形成的充填体强度高。这种对立统一的矛盾的运动，推动着整个充填采矿学科的发展运行，同时也推动着整个采矿工程界的演变和发展。 通过以上讨论，我们可以得到以下结论： 采矿工程中是普遍存在自然辩证法的，自然辩证法在采矿工程中的应用能够很好的促进采矿工程界的进步与发展。 （2）自然辩证法在采矿工程中的应用不但给工程界带来了新的活力，而且能够为工程界人士提供新的思路，从而使得岩土工程理论能够更好的服务生产。 （3）自然辩证法普遍存在岩土工程中是一个不以人的意志为改变的实际，它不仅仅存在于现在，而且随着采矿工程的发展两者必将更加广泛的相互渗透和交融。2.什么是自然观？试分析所学专业或学科中所蕴含的自然观念，并分析其自然观在实际研究工作中的作用和影响？自然观是人们对自然界的总的认识，它既是世界观的组成部分,也是人们认识和改造自然的方法论。大体包括人们对自然界的本原、演化规律、结构以及人与自然的关系等方面的根本看法。自然观是人们对整个世界认识的基础，因而任何一种系统的哲学必然包含与之相适应的系统的自然观。自然观的形成和发展同自然科学的萌芽，产生与发展有密切的联系。我所学的专业是采矿工程，其中蕴含着丰富的自然观思想内容。用自然观来分析解决采矿工程问题将对采矿工程学科的发展起到一定的指导作用。目前已见刊的学术论文有自然辩证法理论在采矿中的应用和浅谈采矿工程中的自然辩证法原理以煤柱稳定性数值模拟为例等。自然观在采矿工程的实际研究工作中的作用和影响可以大致从下面几个方面体现：1系统自然观对采矿工程实际研究工作具有指导性：处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各个部分的总体，一般认为：运动变化着的若干部分，在相互作用之中组成的具有某种确定功能的整体谓之“系统”。 任何一个系统必须有两个以上的要素构成；“系统”在于“系”，即系统内部诸要素之间、系统要素与整体之间的相互关系。从一个矿井就可以看出，从矿床开拓、准备到回采，从落矿、运矿到充填，还有通风、运输、排水等，每个要素之间，要素和整体之间都是有关系的不是分割的独立的，所以在采矿工程中任何一个环节出问题的话有可能就不能进行正常生产，例如在采矿活动时，开掘任何新巷道时，必须考虑它给整个矿井所带来的通风、运输、排水，供电等方面的变化。我们所以我们在进行矿床开采设计时应当具有系统的思维。 2生态自然观对采矿工程研究方向的影响：生态自然观是系统自然观在人类生态领域的具体体现，是辩证唯物主义自然观的现代形式之一；阐述了马克思、恩格斯的生态思想是生态自然观的理论来源；揭示了当代全球性的“生态危机”是生态自然观确立的现实根源和生态科学基础；论述了生态自然观的基本思想及其对实现可持续发展、生态文明的重大意义。生态自然观对采矿工程领域对采矿工程研究方向的最直接的影响是催生了充填开采与绿色采矿这两个新的研究领域。长期以来煤矿开采使用垮落法处理采空区，造成地下水系破坏，地表沉陷等问题，以及金属矿开采中，使用崩落法及空场法造成地表塌陷及大量尾矿堆积在地表造成环境污染及安全问题，随之出现了充填开采，利用尾矿或其他废弃物充填至采空区，充填体可有效的防治岩层移动。利用充填法采矿不但可以有效控制地表沉陷还可以解决尾矿的安置问题，从而向绿色采矿方向发展。生态自然观指导采矿活动的可行性研究：采矿工程项目开始前的工作包括提交项目建议书、预可行性研究、可行性研究、初步设计、施工设计等。以往在进行采矿可行性研究及初步设计时技术经济比较只考虑经济效益的优劣，生态自然观的基本思想及其对实现可持续发展、生态文明论述越来越被广泛的接受，所以目前在进行采矿可行性研究及初步设计时技术经济比较时都会或多或少考虑环境效益。自然观对于当今采矿工程的发展起着重要的作用，它指导我们的思想及思维方式，有助于我们正确理解人与自然的关系，提高人类认识自然、利用自然、改造自然、保护自然的能力；使我们能够全面认识和理解科学技术，真正把握科学的核心和灵魂。3、试分析从机械论自然观到系统自然观的思维方式的转变。机械论自然观认为人与自然是分离的和对立的，自然界没有价值，只有人才有价值，发展了人类中心主义的价值观，这就为人类无限制地开发、掠夺和操纵自然提供了伦理基础；在西方文化中，自然和女性之间存在着某种历史性的、象征性的政治关系，因而当自然被工具化、遭受迫害的同时，女性也未能幸免，同样遭受着人格丑化和迫害。生态女性主义从人性、价值和公正的伦理视角对机械论自然观进行了反思与批判。大约在16世纪到17世纪，一种与希腊有机论自然观相对立的新的自然观开始兴起，并迅速取代前者占据主导地位。正像希腊自然观借助“生命机体”的隐喻，新的自然观也建立于一个奇特的隐喻“机器”的隐喻之上：自然界是一架机器，一架由各种零部件组装而成按照一定的规则、朝着一定的方向运转的机器。和希腊自然观一样，在这个隐喻中，自然界的秩序、规律、目的也被认为是源于某种精神性的东西；所不同的是，希腊哲学家认为精神在自然之中，是自然界固有的，而新时代的哲学家则认为，精神是自然之外的“超越者”，即“上帝”。上帝设计出一套原理，把它放进自然界并操纵自然界运动，而自然界本身完全是被动的、受控的，它仅仅是一架“机器”。这种新的自然观被称作机械论的自然观。随着科技的进步，越来越多自然界的普遍联系被发现，18 世纪末，随着工业革命的兴起，自然科学的全面发展，能量守恒与转化定律、细胞学说、生物进化论等重大发现以及自然科学的其它成就，越来越深刻地揭示出自然界的辩证法。这就使得一方面有可能在这种接连而来的发现的纷乱状态中建立起联系，从而使他们条理化，另一方面，自然科学除了从形而上学思维复归到辩证思维，已经没有别的出路。正是在历史发展的这种必然过程中，也是为了适应自然科学和哲学的发展需要，马克思和恩格斯科学地总结和概括了当时自然科学及技术发展的最新成就，批判地继承了哲学史上的宝贵遗产和人类文明史中一切有价值的成果，创立了自然辩证法，系统自然观也随之确立。(1374字)机械论自然观是1618世纪的自然科学家和哲学家根据牛顿经典力学等自然科学成果，概括和总结自然界及其与人类的关系所形成的机械论唯物主义和形而上学的自然观。机械论自然观的观点：1.自然界绝对不变。2.因果规律决定着物质的运动。3.以形而上学思维方式认识自然界。它的特征：机械性、不彻底性、形而上学性。机械论自然观的渊源可以追溯到古希腊哲学。机械论自然观的科学基础主要是经典力学理论。1.经典力学的观点。2.经典力学的作用。机械论自然观的作用是：1.为辩证唯物主义自然观的形成创造条件。2.为辩证唯物主义自然观的形成提供前提。3.为辩证唯物主义自然观的形成起到过渡作用。与此同时，机械论自然观的缺陷表现在：1.以机械决定论认识自然界。2.以因果决定论看待自然界。3.以孤立和静止的方法研究自然界。机械论自然观的演变：1.机械唯物主义自然观的发展和影响。（1）18世纪法国唯物主义哲学家吸收了当时经典力学的研究成果，继承并发展了机械唯物主义自然观。（2）机械唯物主义自然观因其“固定不变的性质，提供了把全部自然科学作为一个整体加以概括的基础”而在当时产生了很大的影响。2.机械唯物主义自然观受到挑战和冲击。（1）其受到哲学的挑战。（2）其受到科学自然的挑战。 系统自然观是关于自然界的存在及其演化的观点，是以系统科学等为基础，对自然界系统的存在方式和演化规律的概括和总结，是马克思主义自然观发展的当代形态之一。它的主要观点是：自然界是简单性和复杂性、构成性和生成性、确定性和随机性辩证统一的物质系统。系统是由若干要素通过非线性相互作用构成的整体，它具有开放性、动态性、整体性和层次性等特点；系统以进化和退化相互交替的形式不可逆地演化着，进化是系统以对称性破却为路径的有序化过程，分叉和实现是其演化的基本方式，开放、远离平衡态、非线性作用和涨落等构成其演化的机制；自然界经历着“混沌有序”不断交替的循环过程。系统自然观的特征：1.系统性。系统自然观把“系统”的概念提升到哲学的层面，论述了自然界的存在方式，进一步凸显了自然界的“整体不可分性”和普遍联系的特征。2.复杂性。系统自然观超越了经典自然科学家在认识自然界方面所确立的“现实世界简单性的信念”，强调自然界在本质上是复杂的、非线性的、生成性和随机性的，而不是简单的、线性的、构成性和确定性的。3.演化性。系统自然观强调自然界在本质上是非线性的、演化的；过去、现在和未来是非等价的、有差别的，而不是等价的、统一的；事件不再是外部的参量，而是自然界演化的内在尺度。4.广义性。系统自然观进一步研究人工自然界系统乃至社会自然界系统的存在和演化规律，并由此整合成广义的或一般性的系统自然观。系统自然观的渊源：系统自然观在古代可以追溯到希腊和中国；在近代可以“追溯到莱布尼兹，追溯到尼古拉和他的对立物的统一，到帕拉赛塞斯的神药，到维科和伊本卡尔顿的认为历史是文化实体或系统的一个序列，到马克思和黑格尔的辩证法”。它的基础：系统自然观的科学基础是系统科学，它是从整体上研究自然界物质系统的结构和功能及其演化规律的综合性的科学群，它超越了还原论和决定论思想的桎梏，实现了思维方式的根本性变革。系统自然观具有重要的意义：1.丰富和发展了马克思主义物质论。2.丰富和发展了马克思主义认识论。3.丰富和发展了马克思主义价值论。4.丰富和发展了马克思主义实践论。4.联系所学专业学科中的实例，试分析系统的基本特点。关于系统有多种定义，一般系统论的创始人贝塔朗菲定义系统是相互作用的元素的综合体。许国志院士在其主编的系统科学大辞典里认为，“系统是由相互联系、相互作用的要素(部分) 组成的具有一定结构和功能的有机整体”。关于系统的定义大同小异，所谓系统，就是一群有相互作用的元素的综合体。答：系统是由若干相互联系相互作用的要素组成的，具有特定结构与功能的有机整体。系统是自然界物质存在的普遍形式。下面结合我所学的专业采矿工程分析一下系统的基本特点，以一个矿井系统为例。开放性。开放性是指自然界的物质系统与环境存在相互作用的开放系统，而整个自然界就是由各种动态的开放系统组成的。我所学的采矿工程作为一个系统并不是封闭的，它与外界进行着物质能量及信息交换，正如一座正在生产的矿井，我们需要进行矿井内工作人员、物料、设备的升降运输、空气对流以及井上和井下的信息交流。动态性。动态性是指自然系统都有物流，能量，信息不断地流动，在矿井的生产时期，每时每刻都有矿石从采场或掘进头运输至地面，新鲜空气从进风口流动到出风口，电力从井上输送至井下。且矿井都有一定的服务年限，都会经历投产达成闭坑的一个过程，这也体现了系统的动态性整体性。整体性是指系统的各个要素按一定的方式构成的有机整体。在整个矿井系统中，整体性是显而易见的。矿井系统不仅是多条巷道简单的集合，它还需要考虑通风、运输、排水、供电等问题，各要素之间也需要合理搭配。层次性。层次性是指一方面系统由一定要素组成，这些要素是由更小一层次的要素组成的子系统，另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。例如矿井层次结构：矿井的通风系统是由风机、风硐、风门、风桥风障等要素组成，而通风、排水、运输、供电等又构成整个矿井系统，体现了系统的层次性。5、试说明什么是科学？科学的本质特征是什么？科学,它指发现、积累并公认的普遍真理或普遍定理的运用，已系统化和公式化了的知识。科学是对已知世界通过大众可理解的数据计算、文字解释、语言说明、形象展示的一种总结、归纳和认证.自然科学的概念科学是人类对自然的认识与探索活动以及这种活动所产生的成果关于自然的知识体系笼统地说，科学即反映自然、社会、思维等的客观规律的分科知识体系，是社会发展到一定阶段的产物，随着社会继续向前发展，人们对科学的认识将进一步深化，科学概念是一个不断发展的范畴。马克思主义认为科学是一般生产力，技术是现实生产力；科学主要是认识世界，技术只要是改造世界。当代科学技术化、技术科学化的趋势日益明显。采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业，金属矿石是冶炼工业的主要原料，非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。2科学认识及其特征科学理论的特征(客观真理性 普遍性 逻辑性 可检验性 主体间性 客观真理性 )(以下特征具体说明可结合实例选择性回答)客观真理性：科学理论正确地反映了客观事物的本质及其规律性，因而具有客观真理性。普遍性。科学理论通过揭示某一领域的共同本质而普遍适用于这个领域，能对这些领域内的复杂多样的现象作出解释，能预言出现在这个领域内的新现象。系统性。科学理论不是各种孤立的概念、原理的简单堆砌，也不是互不相关的各种论点、论据的机械组合，而是根据自然界的有机联系，由它的知识单元（概念、原理、定律）安系统性原则组成的有内在结构的知识体系。逻辑性。科学理论必须概念明确、判断恰当、论证严密即合乎逻辑。可检验性。在科学中有各种各样的描述、规律和解释，可以用经验来证明或证实这些陈述。主体际性基本定律反映客观事物之间的内在联系，因而科学知识是客观的、普遍的，能被不同认识主体所重复所理解，能接受不同认识主体用实验进行检验，并在他们之间进行讨论、交流，这就是主体际性。针对我所学的采矿工程专业来讲，矿业工程是国家一级学科，采矿工程是其中的一个分支，我们有国家重点实验室作为支撑，同时也有优秀的教师队伍，可以帮助我们更好的学习本专业。现阶段，我只是初学该专业，对该专业的认识还比较浅，但是科学的共性是不变的，就是找到内在事物的关系，那针对我们专业，就是利用岩体力学、工程力学、采矿学、矿井通风与安全、电工与电子技术、采矿机械、矿山企业管理与技术经济分析等学科的知识使采矿工程符合安全、经济、高效的高质量水平的理论研究。而研究科学的方法也是相通的，就是归纳演绎及推理，我们专业就是需要在已有的研究成果基础上提出自己的想法，然后经过实验的验证，工程现场检验，最后总结出一般规律。5.什么是范式？根据库恩的科学发展模式，试分析自己学科或专业内的科学发展及“范式转换”。答：科学范式的含义包括：（1）一定时期内科学共同体“看问题的方式”，包括共有的世界观、方法论、信仰和价值标准；（2）科学共同体一致接受的专业基本理论和取得的重大科学成就； （3）科学共同体拥有的仪器设备和适用方法； （4）范式还包括自己的范例，即根据公认的科学成就做出典型的具体题解。科学共同体的成员必须通过范例的学习，才能掌握范式，学会解决同类问题的方法。 库恩的科学发展模式，即范式更替模式，以创立科学哲学历史主义学派著称的库恩提出了科学发展的“范式更替”模式，他主张尊重科学的历史，用历史的方法从动态角度来考察科学发展的机制和规律，从而提出了科学发展模式：前科学常规科学（形成范式）反常与危机科学革命（新范式战胜旧范式）新常规科学。 开编：以金属矿开采为例。人类最早的采矿活动是对存在于地表的矿石资源进行简单的挖掘和收集（前科学），逐渐形成对存在于地表以下矿床或矿脉进行的开采方法，即出现了金属矿崩落法（崩落围岩进行地压管理，有生产能力大的优点，但会造成地表塌陷与地表尾矿堆积）和空场法（留设矿柱支撑顶板，有系统简单的优点，但资源回收率低）开采理论（常规科学）。随着对资源回收率要求的提高、矿床地表不许塌陷以及环境保护的需要，这两种采矿方法的使用受到限制（反常与危机），这时就需要一个系统的、科学、环保的方法对矿床或矿脉进行开采，以获得足够的资源。随着科学的不断进步，特别是胶凝材料与浓密技术以及膏体技术等领域的不断发展（科学革命），逐渐形成了现代金属矿山充填采矿方法（利用尾矿充填采空区，提高了资源回收率，也能有效控制地表移动，减少了尾矿坝溃坝事故，也取得了良好的环境效益与社会效益）理论（新常规科学）。7、联系本专业或学科的科学研究实例，说明本学科一般性的研究方法？采矿工程研究的问题均为工程问题，也就是工程实际中碰到的问题，不研究假想的问题，以矿山压力与岩层控制为例，它的一般性研究方法有理论研究，实验室实验、现场观测等不同形式的研究方法。这三者各有侧重，在研究问题时往往将三种方法配合使用，以得出全面准确的结论。1. 理论研究首先是根据岩体结构分析，根据地质信息和采矿工程条件抽象出力学模型，一般分为结构模型、模糊模型和混合模型三种模型。然后是数学、力学分析，计算应力、应变分布及破坏条件，主要的数学工具有：经典数学理论、模糊数学理论、随机数学理论和近代数学理论。其主要研究方法如下：解析分析方法:通过力学模型，利用平衡条件、本构方程、变形条件、破坏判据和边界条件求解其应力、变形和破坏条件。数值分析方法：包括有限元法，差分法、边界元法、结构单元法等、这类分析主要给出应力、应变分布，以及应力、位移、速度等特征值。模糊分析、概率分析、随机分析、灵敏度分析、趋势分析方法等方法：这类分析方法往往更符合矿业科学目前研究现状。近代数学、力学和计算机科学方法：近年来，许多学科如断裂力学、损伤力学、分形几何、分叉、混沌、突变理论等，渗透到矿业科学领域，推动了矿山压力与岩层控制学科的发展。2实验室实验实验室实验研究目前主要有以下三方面内容：岩石物理力学性质研究，包括岩石抗压、抗拉、抗剪变形性质实验，岩石流变实验、三轴实验和利用刚性压力机进行岩石变形破坏全过程的实验。利用相似材料模型进行模拟研究，在平面模拟实验装置基础上，进一步发展立体模拟实验台；也可以利用光弹性模型进行模拟研究。在实验室条件下研究支架的整体性能和有关参数，建成具有先进水平的大型自移式液压支架实验装置，卧式和立式、单架及多框架的多功能巷道支架试验台。3现场监测采场主要监测顶底板移近量，支架阻力，活柱下缩量和顶板破碎度；巷道主要监测顶底板移近量、支架变形、围岩应力分布和岩层内部移动规律。