1959年，他服從黨的需要調任馬列主義教研室工作，改授馬克思主義哲學課程。由於理工科底蘊，他對自然辯證法情有獨鍾，早在上世紀60年代，他就參與了有關技術主義的研究。1964年他發表了《工科大學的科研工作怎樣貫徹實踐論的原則》等有見地的論文。
1978年黨的十一屆三中全會以後，他煥發青春，以高昂的熱情積極投入自然辯證法的理論研究和教學實踐活動。他參與了由高教部組織的面向碩士研究生教學的中國第一本教材---《自然辯證法講義》的編寫工作。具體參與領導了科學方法論的組織和編寫，並在清華大學成立了自然辯證法教研組，歷任副主任、主任。1981年，為配合自然辯證法教學的需要，他組織領導教研組集體完成了《科學技術史講義》著作，該書在全國高校中被廣泛使用。
與此同時，他積極參與中國自然辯證法研究會的籌備工作，被選為中國自然辯證法研究會第一、第二屆常務理事，負責自然辯證法的教學普及工作。
1988年，受國家教委委託，高達聲教授組織《自然辯證法概論》和《自然辯證法教學要點》的編寫及修訂工作，為理、工、農、醫類碩士研究生提供了很好的教材，對自然辯證法在中國高等學校中的普及教育起了積極的推動作用。
中國自然辯證法研究會第一屆、第二屆常務理事，清華大學自然辯證法教研組創始人高達聲教授，因病醫治無效於2008年6月14日22時在北京逝世，享年73歲。
