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与作用。
自然辨证法是马克思主义的重要组成部分, 是马克思主义的自然观和自然科学观，其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用，是马克思主义关于科学与社会关系的已有成果的概括和总结。自然辩证法体现了马克思主义哲学的世界观、认识论、方法论的统一，构成了马克思主义哲学的一个组成部分。自然辩证法是人们认识自然、改造自然的根本观点和思维方式，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人们认识自然和改造自然的一半方法的科学，体现了人、科学技术、自然之间的关系。
认真学习研究自然辩证法具有重要的意义和作用：
（1）自然辩证法主要是范畴性的（ vategorical ）理论，但也有一定的规范性（ normative ）。学习和研究自然辩证法，有助于全面理解马克思主义，进一步树立辩证唯物主义世界观，提高对有关的哲学和社会思潮的辩别能力；有助于进一步掌握和运用唯物辩证法，解放思想，启迪思维，促进自然研究工作。
（2）自然辩证法是马克思主义学说中与科学技术联系最直接的部分。它为探索科学技术发展的规律性，为在此基础上制定和完善正确的科学技术方针政策提供了理论依据，对我国实现科学技术现代化具有指导作用。
（3）自然辩证法是人文文化和科学文化之间的一座桥梁，具有特殊的文化或智识（ intellectual ）意义。学习和研究自然辩证法，可以促进对自然科学的人文理解，有肋于人文文化和科学文化之间的沟通。
而作为当代的我们，学习自然辩证法更是十分有意义的，其体现在：
（1）提高哲学修养，进一步树立辩证唯物主义世界观，是提供给我们关于自然，自然科学总的看法，总的观点，是任何科学无法代替的；
（2）能够使我们获得科学认识论和科学方法论的知识；
（3）学习自然辩证法可以使我们掌握科学的思维方法，拓展思路，增强科学创新力； （4）有利于理解，贯彻党和国家的方针政策； （5）也是坚持和发展马克思主义的需要。
联系我所学的专业安全科学与工程，学习自然辩证法的意义和作用也是很明显的。随着社会的不断进步与发展，安全科学与工程逐渐渗透到各行各业。人们日常生活中的衣食住行和工作中的建筑、运输、采矿等行业每时每刻都需要安全科学的指导与应用。我们除了追求要求高质量和高效益外，还要把安全放在首位。因此由于需求的不断提高，使得安全科学与工程不断提出新的课题，并推动这门学科继续前进。这一科学事实，深刻地揭示了自然界的辩证发展的性质，各个学科之间是有联系的，自然界的一切都是有联系的，都有自己产生、发展和变化的历史。安全科学与工程也是在不断变化和发展着的。
我们安全科学与工程中一门课程是安全系统工程，在课程中将系统定义为由相互作用相互关联的若干组成部分构成的有特定功能的有机整体。这与自然辩证法中的系统相辅相成，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。从安全科学与工程中的人—机—环构成的系统就可以看出，从人到机械、从机械到环境、从人到环境，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，所以安全科学与工程中系统的任何一个环节出问题都有可能导致事故发生，所以我们应当遵循这个规律。
自然系统的辩证关系中的结构和功能的辩证关系在安全科学与工程中的体现为：在人—机—环组成的有机系统中，人主要是完成一些灵活轻便工作，机械主要是完成反复冗杂的工作，而环境是提供给机械和人一个合适的工作环境。通过各个结构的相互配合，这个系统能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求，除了达到安全性之外还高效经济。从自然观的整体性体现出人—机—环中的任何环节都不能出现，否则就会影响整体的功能，甚至导致事故的发生。
由上可知自然辨证法在指导安全科学与工程这门学科有着巨大的意义和作用。
2.什么是自然观，试分析所学专业或学科所蕴含的自燃观念，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根本看法或总的观点，它既是世界观的重要组成部分，又是人们认识和改造自然的方法论。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。辩证唯物主义自然观认为：自然界是物质的，物质是万物的本原和基础；运动无论在量上还是在质上都是不灭的；自然界的一切事物和现象都是矛盾的统一体，它们既是对立的又是统一的，并且在一定条件下相互转化，由此推动着自然界的运动和发展；自然界的一切事物都处于普遍联系和相互作用之中，处于永久的产生和消亡之中，处于不断地运动和转化过程之中。辩证唯物主义认为自然界是处在永恒运动、变化、发展中的物质世界；自然界一切现象都是对立统一的，它们在一定条件下相互转化；自然界的发展是人类社会发展的前提和基础；人对自然界认识的基础是人所引起的自然界的变化。
自然观在安全科学与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）系统自然观对安全科学与工程的实际研究工作具有指导性：处于一定的相互关系中并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。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。从安全科学与工程中的人—机—环构成的系统就可以看出，从人到机械、从机械到环境、从人到环境，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，所以在安全科学与工程中系统的任何一个环节出问题都有可能导致事故发生，所以我们应当遵循这个规律。
（2）生态自然观对安全科学与工程的影响：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。安全科学与工程是一个比较大、复杂的行业，它包括建筑、公路、铁路、隧道、桥梁、采矿等各领域的安全技术。在如此庞大的行业前制定一套可行的可持续发展线路是非常困难的，但是如果将其分解细化，再针对每一小部分实施相应的可持续发展规划，就会变得更加容易。我认为，无论是采矿还是其他领域的工程，大致包括五个部分：工程设计阶段；施工管理阶段；验收阶段；投入运行阶段；提高整顿阶段。所以要实行各类工程的可持续发展，就分别针对此五个阶段制定相应的规划便可。只有正确处理和协调好人与自然的关系，遵循自然生态规律，才能实现经济、社会和环境的可持续发展。
自然观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。同样，安全科学与工程的发展也离不开自然观的指导。在不同的时代，人类有着不同的自然观。通过分别探讨自然观对安全学科发展的影响，将有助于我们树立正确的自然观，自觉地运用唯物辩证的自然观指导该学科朝着正确的方向发展。安全科学与其他学科之间存在相互依赖、共同发展的内在联系。在错综复杂的环境中，各类工程依赖安全科学与工程提供安全保障。安全科学与工程学科的对象是各类企业及工程中的安全技术问题，但其突出研究对象是各个领域的重大灾害事故和安全问题。安全科学与工程的发展对国民经济建设和社会发展极为重要，并将不断推动和促进国民经济的可持续协调发展。
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。
4.什么是系统？联系本学科实例，说明系统的特点。
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。
下面结合我所学的安全科学与工程来分析一下系统的基本特点。
（1）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。我所学的安全科学与工程中人—机—环系统并不是封闭的，它与外界进行着物质能量及信息交换，正如我们对一个工厂的车间进行安全评价，我们需要进行测量车间的从外界汲取的热量。
（2）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，任何自然系统都有一个从孕育，生产，发展，成熟到衰退，消亡的过程。安全评价从预先危险性评价到验收评价体现了安全评价从工程的设计到验收这一动态过程。
（3）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。在安全科学与工程中，整体性是显而易见的。人—机—环这个系统就是一个整体。
（4）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。安全科学与工程中的危险性具有层次性，通过评价结论可以得出系统的安全性处于安全的、临界的、危险的、重大灾难的的某个层次。
5.是说明什么是科学？科学最基本的特征是什么？
科学是人类通过实践对自然的认识与解释，是人类对客观世界规律的理论概括，是社会发展的一般精神产品。科学是一般生产力，科学主要是认识世界。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：
科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”。科学是一种社会的、精神生产领域的劳动；科学是最高意义的革命力量；科学是观念的财富又是实际的财富。科学是在人类探索自然实践活动基础上的理论化、系统化的知识体系。
人们进一步的认识：
（1）作为人类精神成果的科学，我们称为知识体系。科学是观念的财富又是实际的财富 。科学是整个人类知识体系最为重要的组成部分，是社会的精神财富。 科学作为生产力要素被用作致富的手段。
（2）作为人类创造知识活动的科学，我们称为认识活动。人类正是在改造自然的过程中获得了对自然界的认识，并且随着实践的发展不断地使认识从初级的经验形态发展到高级的理论形态，出现了作为认识认识活动成果的科学；与此同时，科学成为进一步认识和改造自然的锐利武器。正是科学的巨大力量，使得人类改造世界的能力得到了空前的高。
（3）作为一种方法的科学，我们称为科学方法。科学方法以观察实验为基础，运用经验方法和理性方法形成科学概念和理论，经过多次的、反复的实验，证明其客观真理性的一种独特的认识方法。
（4）作为一种社会组织形式的科学，我们称为社会建制。 首先，科学是一种社会建制反映了科学作为社会系统的一个重要部分的结构特性。科学成为一种社会建制，有成千上万的男男女女从事科学，科学是一种集体的事业。科学成为社会建制，作为社会职业和社会部门被越来越细致的分类，越来越结构化在社会中，形成与社会越来越紧密的关系。 其次，它反映了科学是一种历史演化范畴。
（5）作为第一生产力的科学，我们称为科学生产力。“社会的生产力是用固定资本衡量的”，而固定资本“既包括科学的力量，又包括生产过程中社会力量的结合，最后还包括从直接劳动转移到机器即死的生产力的技巧” 。“随着大工业的发展，现实财富的创造较少地取决于劳动时间和已耗费的劳动量，较多地取决于劳动时间内所运用的动因的力量，而这种动因自身——他们的巨大效率——又和生产它们所花费的直接劳动时间不成比例，相反取决于一般的科学水平和技术进步，或者取决于科学在生产上的运用”。
（6）科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。在现代社会中科学是由科学劳动者、科学劳动对象、科学劳动资料、科学管理等要素构成的，大规模的、有目的、社会化的生产知识的社会劳动。
科学的本质特征：科学方法，观察实验为基础，运用经验方法和理性方法形成科学概念和理论，经过多次的、反复的实验，证明其客观真理性的一种独特的认识方法。用理性方法去整理感谢资料。
科学的本质属性 ：
1、客观真理性；
2、可检验性；
3、系统性；
4、主体际性
1、客观真理性
①真理的相对性 ②真理的绝对性
2、可检验性
解释与预言（实践是检验真理的唯一标准）作为科学划界标准的可检验性。
3、系统性
科学不是零散的知识：
①科学是组织起来的系统化的知识它将客观知识采用概念、判断和推论等思维形式准确地表达出来，构成了有机的严密的逻辑系统
②科学知识作为人类的知识成果既有经验知识又有理论知识，二者相互联系、相互制约而成为统一的整体。
4、主体际性
科学知识作为社会意识形式，应当被不同的主体所理解，接受不同认识主体用实验进行重复检验，并在他们之间畅通地进行讨论和交流。
6.什么是范式？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”
范式（paradigm）的概念和理论是美国著名科学哲学家托马斯•库恩(Thomas,Kunn) 提出并在《科学革命的结构》(The Structure of Scientific Revolutions)（1962）中系统阐述的,它指的是一个共同体成员所共享的信仰、价值、技术等等的集合.指常规科学所赖以运作的理论基础和实践规范,是从事某一科学的研究者群体所共同遵从的世界观和行为方式.根据库恩的解释，范式是以一个具体的科学理论为范例，表征科学发展阶段的模式。构成一种范式的可以是某一特定科学共同体成员们所采纳的一般性理论假定和定律，也可以是科学共同体的共同信念、共同传统、共同理论框架以及理论模式、基本方法、形而上学假定等。
范式概念是库恩范式理论的核心,而范式从本质上讲是一种理论体系.库恩从科学认识的社会历史背景的角度，提出他的科学发展观。从社会学的角度出发，库恩认为，科学研究虽然离不开个人，但科学的理论本质上是集体研究的产物；科学理论不是单纯的知识积累，而是一种“范式”，是集体用以不断生产科学知识的工具。从历史学的角度出发，库恩认为，累积式发展观是渐变的观点，它看不到科学发展中的质变（科学革命）；否证式的发展观强调不断革命，但它忽略了常规科学发展的长期积累。为了克服这两种科学发展观的片面性，库恩主张应当尊重历史，从动态的角度来考察科学理论发展的机制和规律，1962年在《科学革命的结构》一书中，他提出如下的科学发展模式：前科学——常规科学——反常——危机——革命——科学革命——新的常规科学。这个模式认为，科学认识活动是由科学共同体进行的，在科学发展的社会史上可以分为几个时期：前范式时期，各种理论观点，假说相互竞争，但没有一种在科学共同体中得到确认；常规科学时期，科学共同体在范式指导下不断积累知识的时期，常规研究是不断开拓与加深范式的内涵，为新观念，新理论的突破奠定基础；科学革命时期，出现了与范式所预期的不相符合的反常现象，当调整范式不能解决反常的问题时便出现科学危机，这时候原有的范式受到质疑，科学革命时期从此开始。因此，科学的发展就是前科学-常规科学-科学革命如此循环往复的过程。
7.联系本学科的科学研究实例，说明本学科或专业一般性的科学研究方法。
科学方法对提高自我科研能力的启迪科学研究是一种探索未知事物的创造性思维活动。对于一个科学工作者来说，要在科学研究中取得重大成果，丰富的科学知识和严谨的科学态度无疑是不可缺少的条件，但更为重要的是掌握正确的科学研究方法。所谓“工欲善其事，必先利其器”，科学方法就是认识自然的最重要的工具。
1、科学研究的方法分为演绎的方法，非演绎的方法和思想模型法。
（1）演绎的方法是从一般到特殊的演绎推理。其根本特点是：前提与结论之间的联系具有蕴涵的关系，或者说前提与结论之间有必然的联系。例如，安全科学与工程中用事故树进行安全评价时，就是在进行图形演绎，事故事件在一定条件下的逻辑推理。围绕某一特定事故层层深入分析，根据事故树找出系统内各个事件间的联系，以及单元故障与系统事故件的逻辑关系，
（2）非演绎的方法有：分析与综合，归纳与概括，类比与联想，思想模型法。分析就是把研究对象的整体划分为各个要素，部分，方面，层次，环节并分别加以认识的思维方法；而综合就是在分析的基础上将人们对研究对象各个要素，部分，方面，层次，环节的认识整合起来，以形成对研究对象统一整体的认识的思维方法；二者互为前提，相互依存，在一定条件下相互转化。归纳就是由个别到一般的方法，分为完全归纳法和不完全归纳法；概括也是一种由个别或特殊性认识上升为一般性认识的思维方法。例如，在进行系统安全性分析时常用到事件树分析方法，它是一种归纳逻辑图，从一个初因事件开始，交替考虑成功与失败的两种可能性，然后再以这两种可能性作为新的初因事件，如此继续分析下去，直到找到最后的结果为止。能够看到事故发生的整个动态过程。类比是根据两个（或两类）对象在一系列性质，关系或功能方面的相似，从已知其中一个（或一类）对象具有的其他性质，关系或功能推出另一个（或一类）对象也具有同样的其他性质，关系或功能；类比的思维过程离不开联想，即从一个对象联想到另一个对象，否则就不能进行类比。例如，用安全检查表法进行安全评价时，相同性质的企业可以用类似的安全检查项目，因为所存在的危险因素相类似。
（3）思想模型是人们为了从事科学研究而建立的对原型的高度抽象化了的思想客体或思想事物。思想模型也包括数学模型。思想模型具有解释功能、判据功能、预见功能即创造性功能。在这个意义上，理想模型方法又是一种创造性思维方法。
理论研究的主要研究方法：
A、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。
B、数值分析方法：包括有限元法、差分法等，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。
C、模糊分析、概率分析、随机分析等方法。
D、近代数学、力学和计算机科学方法。
2、实验室实验：
A、岩石物理力学性质研究，
B、利用相似材料模型进行模拟研究，
C、在实验室条件下研究支架的整体性能和有关参数。 现场观测：
利用微震仪、地质雷达、电磁辐射监测仪、红外线钻孔探测摄像仪德国仪表观察和监测顶底板移近量、支架阻力、活柱下缩量、顶板破碎度、围岩应力分布和岩层内部移动规律。
