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當前，我國一直倡導經濟的可持續性發展，在機械制造業中因機械設計不夠科學合理，造成了大量的能源資源被浪費，違背了可持續發展觀的理念。因而研究分析機械設計中節能設計的基本原理與應用方法，對我國機械制造業的健康可持續發展具有重要意義。

1機械設計中節能設計的基本原理

機械設計中的節能設計主要以平衡理念為基本指導思想，平衡節能原理即是機械設計中節能設計的基本原理。功率匹配節能、減小摩擦、動力源改進是機械節能設計的三個主要方面。結合實際情況，在設計前，對機械在操作運行過程之中可能產生的能源消耗與浪費的情況進行充分考慮，從設計中每一環節的細節著手，才能從根本上實現節能的目的。

1．1動力源的節能設計原理

通常情況下一臺機械設備的發動機就是其最主要的動力源。節能設計的動力源原理即是，在最大限度增加發動機輸出功率的同時，最大限度減少發動機的輸入功率。簡單來說就是在機械設備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉化率。在實際節能設計過程中，通常是從設備的啟動與減速停止這兩方面體現動力源的節能設計原理。例如，在設備的啟停過程中，慣性會讓準備停止的設備繼續運行，而通過合理的設計將這部分動能存儲起來，用于設備啟動時的動力能源。

1．2減小摩擦的節能設計原理

在機械設備運行過程中，各設備之間會互相發生摩擦，造成動力源輸出動力的損耗。在設備運行過程中最大限度減少動力傳送帶、動力傳送柱、齒輪等部件之間的摩擦，是節能設計中的一個重要原理。在節能設計中，通常利用表面光滑的構件組成設備的各連接部分，或是使用油、劑減少設備在運行過程中摩擦帶來的能源消耗問題。

1．3功率匹配的節能設計原理

機械設備的節能設計需遵循功率匹配的原理，即根據設備具體使用環境與情況設計與之相匹配的運行功率。例如，設計裝卸工廠傳送帶的運行功率必然會遠大于設計食品加工傳送帶的運行功率，同時在節能設計中，對設備進行功率檔位的設計，也體現了功率匹配的節能原理。

2當前機械設計中造成能源浪費的原因

2．1節能設計理念缺乏

當前我國機械設計理念依然停留在如何最大限度提升和保證機械設備的生產效益和生產能力上，機械設備的運轉速度、負載能力、運行強度等是設計人員在機械設計過程優先考慮的因素，其次才是設備運行的安全性與穩定性，而節能設計被完全忽略。甚至為滿足設備性能的最大化，將設備能耗設計到匪夷所思的地步。

2．2設計人員專業素質低

設計人員自身專業素質的高低直接決定機械設備質量的優劣。當前，部分設計人員的設計理念滯后，專業知識水平不高，又對新的設計理念與設計知識抱有抵觸心理，這使得機械設備的節能設計難以深入開展。同時，設計與實際脫節的現象也普遍存在，這是由于大多數設計人員在設計前沒有充分地考慮及考察設備在具體環境下的使用情況。

2．3技術水平偏低

當前我國機械制造業技術水平偏低的現實，制約了節能設計理念與思想的實現。即便企業引進國外的先進機械生產加工技術勉強實現設計中的節能構想或是直接引進國外節能機械設備，但這無疑大大增加了企業的投入成本。因而許多企業寧愿繼續使用高耗能的機械設備，也不愿花費額外成本引進節能技術或節能設備。

3實現我國機械設計中節能設計的方法

3．1選擇綠色材料和環保型動力源

在設計過程中，對機械設備的選材應優先考慮無污染、可回收、易處理的綠色環保材料。在動力源的選擇尤其是發動機選擇上，盡量選擇污染排放小或無污染的環保型動力源。如今各種新型能源、可再生能源、潔凈能源被不斷地開發利用，設計過程中，在不影響機械設備運行效率的情況下，設計工作者應盡量選擇環保型能源(如太陽能、風能、煤層氣)作為設備的動力源。選用發動機可考慮環保型水冷增壓發動機或是電控節能型發動機。

3．2電子控制系統

利用無線網絡技術與計算機技術組成的電子控制系統，對機械運行進行精確控制，實現節能的目的。在設計過程中，加入電子控制系統，對機械設備的實際運行狀態進行實時監控，智能終端根據設備運行的數據信息，控制設備在每個節點和時間段的功率輸出，達到最佳的節能效果。

3．3新技術的開發與引進

節能設計方案的實施離不開節能技術的支撐，我國應加大對節能技術開發的投入力度，并學習和引進國外先進的節能技術。不能讓技術發展水平限制了節能設計的發展。同時，設計工作者也應在設計方案中嘗試引入更多的新型節能技術，激勵和引導我國節能技術進步與發展。

4結語

除了學習和掌握現有的機械節能設計方法，還需不斷地改進和創新機械節能技術。同時我國機械節能設計技術與方法需與時俱進，順應時展的潮流，以促進我國機械制造業健康持續發展。

參考文獻:

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一、加強機械設計節能的背景

當今社會已經是一個高度機械化的社會，經濟的快速發展又需要更多的機械設備，機械設備已經是我們日常生活和生產必不可少的工具。大量的機械設備投入使用必然產生很多問題，如環境污染、能源浪費等，這嚴重違背了我國走可持續發展道路的要求，因此，在這種形勢下，我們必須要加強對機械設備從生產到使用各個環節的節能減排工作，其中在設計環節進行節能設計是從根本上解決這些問題的一種方式，所以我們要加強機械設備的節能設計。

二、機械設計節能中存在的問題

對于機械設計來說，能源大量的消耗是時常發生的現象，同時也是相關人員需要解決的問題，產生的能源浪費有著諸多的因素，本文主要從以下幾點內容進行分析：

1、不重視節能設計，缺乏節能設計理念

從以往設計模式來說，機械設計的主要目的是將機械設備生產效率加以提升，相關人員一定要遵循這個理念。首先，需要對機械設備的運轉速度、相應的載重數量進行考慮；其次，還需要對機械設備據是否具有安全性能、節能減排等方面引起必要的重視。隨著我國國民經濟水平的日益發展下，技術水平不斷完善，機械設計理念不斷更新，不但可以將機械設備的整體生產水平加以提升，而且還要求相關人員應當打破以往的傳統設計理念，并對節能設計引起必要的重視。

2、設計人員專業水平較低

由于機械設計工作具有一定的專業性，這樣就要求相關人員應當具備專業的理論知識以及操作能力。然而，某些設計人員沒有較高的文化素養，設計理論也沒有做到熟練掌握，并且不愿意接受新的事物，這種“吃老本”的情況就會在某種程度上致使機械設計出現落后的情況，從而使能源消耗過大。除此之外，還有某些設計人員沒有對具體的情況進行詳細的調查就開始進行機械設計，致使機械不能發揮出最大的作用。

3、技術水平較低，無法滿足設計需求

機械設計在某種程度上會限制于技術，在新型的設計理念倘若沒有技術的支撐，那么也會無濟于事。在實際的生活中，一方面諸多節能設計思維形式依然會受到技術水平的影響。另一方面，倘若可以實現節能設計，那么就需要將設備的生產成本加以提升。從經濟效益方面來說，機械制造有著較高的成本，還有某些節能技術被省略，所以導致節能沒有較高的實現率。

三、機械設計節能基本原理及運用

1、動力源

發動機是機械設備的主要動力源，在機械節能設計時，要特別注意提高機械設備電能、動能、勢能、熱能等相互之間的轉化率，由此需要盡最大努力減少發動機的輸入功率、增大發動機的輸出功率。在實際的生活當中，啟動和減速這兩個階段主要體現了這一設計原理。

2、在設計時注意減少各部位之間的摩擦

機械設備個零件部位之間的摩擦力過大就會導致資源損耗大的問題。機械設備是通過齒輪、動力傳送帶等傳送設備將發動機產生的動力運送到所需部位而運轉起來的，在這個過程中，如果摩擦力過大，就會損失一部分動力，造成資源浪費，因此，在機械設計的時候，一定要盡量減小各個部位的摩擦力。例如，加強零件之間的等。

3、注重功率匹配節能

機械設備在不同的應用環境下所需要的功率大小是不一樣的，合理的研究和分析在不同的應用環境下功率需求的大小至關重要，這可以為設計標準功率提供依據。在機械設備設計時，要注意經濟效益和環境效益相結合，可以設計不同的擋位根據實際所需功率進行調節，以此應對不同的應用需求。

四、對做好機械設計節能的建議

1、重視人才培養，學習和運用新技術

機械設計節能涉及的知識范圍很廣，專業性很強，因此，對設計人才的專業性要求很高。機械設計節能需要大量的設計人才，人才是進行機械設計節能的核心基礎，加強人才的培訓是重中之重。⑴.在學校招聘高材生。⑵.企業加強對設計人員的培訓。另外，技術是實現機械設計節能的必要條件，在機械設計中既不能超越實際的技術發展水平，又不能完全不敢突破，要積極學習和運用新技術。促進機械設計節能水平的提高。

2、重視設計選材環節，優先選擇環保型材料和環保型發動機

在對機械進行設計的過程中，一定要對機器所選用的材料進行確定，在機械制節能設計的時候首要選擇可以回收、沒有污染的材料。不僅僅如此，機械設備最大的污染主要是來源于發動機，這樣就要求相關人員應當選擇油耗低、使用時間較長的發動機，避免發動機尾氣產生過大的排放量，對機械設計節能起到了重要的作用。例如，可以選擇環保型水冷增壓柴油機亦或是相應的電控發動機。

3、加強電子控制系統的精確化控制

應用電子控制系統來對機械做好嚴格的控制是實現機械設計節能的關鍵所在。而電子控制系統能夠實時的掌握機械的運作情況，利用智能化的形式來對發動機的功率進行辨別，為避免大量的消耗創造有利條件。

4、加強液壓系統的清潔和防漏工作

機械消耗大的一個主要原因就是機械設備的磨損和腐蝕嚴重。機械設備磨損和腐蝕嚴重是因為液壓系統的污染物較多。另外，浪費資源最大的原因是液壓系統滲漏而，因此，進行節能設計時要加強液壓系統的清潔和防漏工作。針對液壓系統的污染物問題，可以加裝一個高性能的過濾設備。對于液壓系統滲漏問題，可以選用防滲漏的材料等。

五、結語

通過以上內容的論述，可以得知：隨著當前我國經濟水平的日益完善下，可持續發展已經逐漸成為全球長時間發展的關鍵所在。始終堅持可持續發展的道路，并確保自然資源發展方面能夠達到和諧統一的效果。將節能減排的思想逐漸滲透到機械設計當中，是推動經濟和社會實現可持續發展的重要途徑。加大機械節能設計研究的力度，這樣就需要相關人員對機械設計以及相關作用做到熟練掌握，本文主要從以上幾個方面較好的論述了機械設計節能基本原理和作用，提供給相關人士，供以借鑒。

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1、基于動能的機械設計節能方法證明

人們以往對系統動能變化率對輸入功率的影響研究，主要對機器工作過程中經過“起動-工作(勻速)-減速”3個階段中的第1和第3階段進行分析。雖然也對不勻速的第2階段進行分析研究，但主要是針對機器周期性速度波動和非周期性速度波動的如何調節，為提高使用壽命、工作精度進行研究，很少涉及到功率問題。所以，還應對系統動能的變化率對輸入功率的影響進行分析研究。

機器系統結構復雜，在其內部所有運動件均按設計要求作各自的運動(平動、轉動和平面運動等)，故該系統動能T可表示為：

(1)

式中：Ici為轉動慣量；ωi為角速度；mi為質量；vci為速度。

對式(1)求導，可得系統動能變化率為：

(2)

式中：εi為角加速度；αci為加速度。分析式(1)可得出如下結論：

短時間內，系統動能在最大范圍內變化，或系統動能在制動過程中沒有得到回收或轉換而白白浪費等，均是系統動能變化率引起輸入的功率較高和能量沒有得到充分利用的原因；若系統動能為常量，則系統動能的變化率所需輸入的功率為0，與速度的大小無關。

為了便于分析，將系統動能表示為由多個用周期函數表示的動能的疊加組合，計算式為：

(3)

則系統動能變化率又可表示為

(4)

式中：ω為基頻；b0為待定常數；t為時間；Bji為幅值；φjib為相位角。

分析可得如下結論：系統動能的變化率的大小取決于系統動能變化的最大幅值B和變化時間t，在相同時間內最大幅值B越小，則系統動能的變化率越??；系統動能變化的最大幅值由機器內各部件的動能的初相位決定；當系統動能的變化率呈周期性變化，在設計時既要滿足提高使用壽命、工作精度，還要達到節能要求，此時，可配置一個相同系統動能的變化率呈周期性變化機構，2個系統動能的初相位相差π角度。

綜上所述，歸納如下：①引起系統動能變化率較高和沒有得到充分利用的原因為，短時間內系統動能在最大范圍內變化；②系統動能在整個工作過程中沒有得到回收或轉換?；趧幽艿臋C械設計節能方法，在設計機械系統時，只要使系統的動能為常量，或在最小范圍內變化；若機器系統動能的變化率呈周期性變化，還可再設計一個與原周期變化相同的機構，使2個系統動能的初相位相差π角度；對于制動頻繁的機器或工作裝置，應設計一套將能量(動能、勢能)儲存或轉換系統；則維持系統正常工作所需輸入的功率將會降低和能量得到充分利用。系統的動能為常量和在最小范圍內變化的必充條件是，各動能2個相鄰的初始相位角的之差為π或在π附近。

2、降低其他輸出力消耗功率NSF措施的論證

機器在工作過程中的輸出力，針對不同的工作對象便以不同的形式表示，如車輛的輸出力，包括行駛阻力、坡道阻力、慣性阻力等；刨床的輸出力為刨刀的削力；振動機械的輸出力還包括激振力；液壓機械的輸出力為推力或扭矩(與油壓和流量有關)等。由此分析可得出，機器輸出力是由不同形式的力組成的。

除了重力外，其他輸出力在少數情況為常量，在多數工作狀態為變量，若將其中某一輸出力Fsi與其速度vsi的乘積可表示為某輸出力消耗功率NSFi，或將其輸出扭矩Msi與其角速度ωsi的乘積可表示為某輸出力消耗功率NSF。則輸出力消耗功率NSF可表示為：

(5)

根據機器檢測的數據結果，式(5)中每個輸出力Fsi、Msi的工作速度，仍然以周期性的變化顯示。根據周期函數的性質，周期函數無論是與常數還是其他任意函數的乘積，其結果為周期函數和非周期函數2種。所以機器系統其他輸出力消耗功率NSF可以看作為多個周期函數和非周期函數的合成?，F將其以多個周期函數合成表示為：

(6)

式中：ω為基頻；c0為待定常數；Cji為幅值；φjic為相位角。

分析結果可得：以周期函數和非周期函數表示的其他輸出力消耗功率在較大范圍內變化時所需匹配的平均功率較大；其他輸出力消耗功率的變化與每個輸出力Fsi、Msi和其工作速度vsi、ωsi有關；當其他輸出力消耗功率在較大范圍內變化，則每個輸出力Fsi、Msi或系統動能必然在較大范圍內變化。若要將其他輸出力消耗功率降低，則以周期函數和非周期函數表示的其他輸出力消耗功率應在較小范圍內變化，其充分必要條件是每個輸出力Fsi、Msi的工作速度vsi、ωsi的乘積所表示的周期函數或非周期函數的相位應相差π。

綜上所述，歸納如下：①引起其他輸出力消耗功率較高的原因為，短時間內輸出力Fsi、Msi或系統動能在最大范圍內變化；②降低其他輸出力消耗功率NSF的措施，在設計機械系統時，只要使以周期函數和非周期函數表示的其他輸出力消耗功率應在較小范圍內變化，則維持系統正常工作所需輸入其他輸出力消耗功率將會降低；在最小范圍內變化的充要條件是每個周期函數相鄰的初始相位角之差為π或在πrad附近；針對某輸出力和工作速度的乘積所表示的周期函數就是機器系統的周期函數，還想取得更佳的節能效果，應再附加一個相同周期函數機構，2個相同周期函數機構初相位應相差π。

3、降低無用功率NR措施的論證

機器在將能量傳送到工作裝置和作用，并與工作對象(或介質)在工作過程中，由于摩擦發熱、發聲、以及彈性、塑性變形等，要損耗掉一部分功率，即無用功率。雖然其量與機器的傳動方式、制造精度、條件等有關，但對損耗功率的發聲、彈性、塑性變形現象進行動力學分析，可知產生該現象的主要原因是，部件運動過程中的慣性作用使其受力不均勻、變化較大。從能量分析可得出，部件受力不均勻、變化較大的原因是，系統的動能或勢能在較大范圍內變化。

動摩擦因數不僅與接觸物體的材料和表面有關，而且與接觸物體間相對滑動的速度大小有關，動摩擦因數隨相對滑動速度的增大而減小；若系統的動能或勢能在較大范圍內變化，即使部件的接觸表面的摩擦因數不變，但接觸表面的正壓力則呈周期變化，所以摩擦力與摩擦力損耗功率呈周期變化。同時鑒于機器發聲、彈性變形也基本都是周期性的，故無用功率NR可用周期函數表示為：

(7)

式中：ω為基頻；d0為待定常數；t為時間；Dji為幅值；φj為相位角。

分析以周期函數和非周期函數表示的無用功率，可得：當以周期函數表示的無用功率在較大范圍內變化時，所需匹配的平均功率較大；當無用功率的變化主要與每個無用輸出力Fsi、Msi的工作速度vsi、ωsi有關，若其他輸出力消耗功率在較大范圍內變化，則無用輸出力Fsi、Msi或系統動能必然在較大范圍內變化。

引起無用功率較高的原因是，短時間內以周期函數表示的無用功率在較大范圍內變化。降低無用功率NR措施：在設計機械系統時，只要使以周期函數表示的無用功率在較小范圍內變化，則維持系統正常工作所需輸入無用功率將會降低。

4、機械設計節能基本原理的歸納整理

將基于動能的機械設計節能方法，降低其他輸出力消耗功率的措施，降低無用功率的措施歸納為機械設計節能基本原理。在設計機械系統時，只要使系統動能為常量，或使其能量在最小范圍內變化；只要使以周期函數和非周期函數表示的其他輸出力消耗功率、無用功率在較小范圍內變化；調整系統動能變化率、其他輸出力消耗功率、無用功率3個函數初相位，使輸入功率函數幅值在最小范圍內變化；若機器或工作裝置使輸入功率函數幅值在較大范圍內變化，應再配置一個與輸入功率相同周期函數的工作裝置，使新的合成輸入功率函數幅值在較小范圍內變化，或直接配置一套能量儲存或轉換系統；則維持系統正常工作所需輸入功率將會降低，系統能量將得到充分利用。

結束語

總之，在機械設計中，遵循節能的基本原理，將其應用到其中，才能夠真正的促進我國機械設計的不斷發展與進步，保證我國機械制造業在技術上不斷獲得新的突破。

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2.1缺少節能技術理念

首先是設計人員的節能思想比較落實，在設計期間以提升設備使用效率為主要研究對象，而設備的節能性并沒有得到充分認識。雖然在設計期間已經能夠針對設備的承載能力、運動速度進行提升，但從整體設計形式上來看，受設計技術落后的影響，節能性并沒有達到足夠的優化標準，設備使用后的能源損耗量也比較大。

2.2設計人員沒有節能意識

設計人并沒有針對自身能力進行提升，仍然按照傳統的設計理念來進行機械設備模塊設計。雖然在長期設計中，設計人員已經積累了足夠的經驗，卻很難通過技術方法來解決常見的能耗過大問題。設計理念更新進步需要工作人員之間的共同努力，突破現狀將先進的節能設計技術應用在其中。

2.3設計水平不滿足工程需求

機械設計的技能水平整體比較低，仍然停留在理論層面，很多先進的節能措施并沒有真正應用在設備的使用環節中，長時間處于這樣的環境下，造成理論性強但實踐應用能力不足的現象。很多節能設計理念雖然先進，但設計中并沒有結合設備的實際使用情況來進行設計優化，導致機械設備制造任務難以實現。需要在實踐方面強化。

3機械設計節能的應用

3.1使用環保發動機和環保材料

環保材料的使用，使機械設備的整體重量有明顯減輕，設計后的方法也能更合理高效的投入到使用環節中。在前期設計期間，要充分的應用節能環保材料，材料要具有綠色無污染、可回收等性能，這樣能夠提升發動機的運轉效率，將燃料更充分的轉換成機械設備運動的能量，發動機內部摩擦被減小后，還能夠提升設備的安全使用年限。發動機屬于機械設備的心臟部分，選擇材料時要從節能與高效兩方面考慮。

3.2精確化控制電子系統

在機械設備中植入電子控制芯片，通過對控制程序的編寫達到更理想的控制效果，電子系統能夠將控制參數精切到人力控制所不能達到的標準，并且使用期間如果出現其他的控制功能改變需求，也能通過這種方法來優化解決。智能控制系統設計完成后，能夠將機械設備運行時的輸出功率檢測并反饋，對比參數是否達到最優化的標準，如果存在誤差控制系統也能自動發出調節指令，達到理想的節能設計標準。

3.3液壓系統的防滲漏和清潔

液壓系統在運行使用期間，能夠為設備提供運行需要的壓力，傳統設計理念中，結構之間的優化性不足，導致使用中的液壓系統發生泄漏問題，設備所得到的壓力不足，使用效率自然也會下降。設計時要針對液壓系統進行加密處理，重點對防滲漏部分進行加強，并制定合理的情結周期，液壓系統內存在雜質也很容易導致損壞問題出現。

3.4新技術的應用

設計過程中要注重對創新技術方法的應用，觀察在現場是否存在需要完善的內容，為新技術應用創造空間。新能源代替傳統能源也能夠達到節能效果，比較典型的是太陽能技術應用，這樣能夠節省一部分油品的損耗。在對設備進行設計時，由于制造工藝已經足夠先進，在設備的體積與重量上也有明顯減小，投入使用后效果才更加理想。

3.5應用在加工設備中

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一、制定切合學生實際的教學目標

科學合理的教學設計必須以認清課程性質、制定教學目標為始端〔1〕。教學目標是教學過程中教師和學生預計達到的學習結果和標準，是教師講授教學內容和選取教學方法的重要依據。“原理”課教師在開展課堂教學之前制定合理的教學目標，能夠使教學活動更加具有方向性和針對性。然而，目前部分“原理”課教師在制定教學目標時，由于沒有認識到“原理”課教學目標是依據課程標準、所要講授的教學內容以及大學生的實際需求而制定的，是具體的、可操作的，因而在進行教學設計時，沒有很好地做到貼近生活、貼近實際、貼近學生，導致其制訂的教學目標不是太高就是太大，不能很好地滿足學生的實際需求。對于大學生而言，他們學習和掌握基本原理的目的就是要學會運用的基本立場、觀點和方法，去分析和解決復雜的社會現象與問題。然而，隨著時代的進步和大學生科學文化素質的不斷提高，他們的道德意識、價值取向等越來越呈現出多元化的特點。許多大學生認為“原理”課理論性、政治性太強，與他們的實際生活聯系并不緊密，往往對其不感興趣，甚至有的同學對其產生反感并加以排斥。因此“，原理”課教師在制訂教學目標時，要避免將教學目標制定得太高、太大，既要堅持“三貼近”的原則，以基本原理為主體，又要關注世情、國情、民情等時政熱點話題，用理論去分析學生比較感興趣的、與他們實際生活聯系較為密切的社會現實問題，幫助其將抽象、單調的思想理論知識內化為自身的科學認識，使他們能夠真正做到將的立場、觀點和方法內化于心、外化于行。以“原理”課第一章“世界的物質性及其發展規律”為例“，原理”課教師要從知識、技能、情感三個方面去設計教學目標。首先，教師要通過對基本理論知識的講授，使學生能夠理解和掌握唯物論與辯證法的基本原理，回答出物質的概念和存在形式、物質與意識的辯證關系、主觀能動性與客觀規律性的統一、事物的普遍聯系與矛盾運動規律等重要的理論問題。其次“，原理”課教師要培養學生學會運用辯證唯物主義的世界觀和方法論去觀察、分析社會現象和問題的能力，使其在未來的學習和實際工作中增強戰略思維、辯證思維、創新思維等能力。第三，“原理”課教師要幫助大學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，堅定其理想信念。筆者認為“，原理”課教師只有把以上三個方面有機地統一起來，才能使教學目標更具明確性和可操作性，進而有效提高教學的實效性。

二、設計符合教育對象特點的教學內容

“原理”課作為高校開設的公共思想政治理論必修課，其教育對象是除思政專業以外的其他專業的在校二年級大學生?！霸怼闭n的教學內容比較抽象，應用到的知識點較多，課時數卻不像專業課那么充足，使得教師很難在有限的時間內將全部教學內容都講授到。因此，原理”課教師要根據不同年級、不同專業學生的個性特點，分別設計不同的教學內容，以提高該課程的教學效果。然而，目前一些“原理”課教師并沒有意識到這一問題，一方面，對所有專業的學生設計的教學內容都相同，沒有體現出差異性。另一方面，過分追求教學內容的全面性，未能很好地將“兩點論”與“重點論”的觀點運用到實際中去，忽視了教學內容中主要問題、重點問題的設計。以上這些問題的存在，致使不同專業學生的多樣化需求得不到滿足，教學效果往往不理想。筆者認為，“原理”課教師在組織、安排教學內容時，既要從學生原有的關于理論的知識基礎出發，對不同專業的學生分別安排不同的教學內容，又要從“原理”課內容多、課時數少等特點出發，抓關鍵，集中力量解決主要問題和重點問題。只有這樣，“原理”課教師才能合理地利用課堂教學時間，進而達到預期的教學目標和效果。首先，按照不同專業學生的特點設計不同的教學內容。如“原理”課教師在講授物質的概念及其存在形態、物質與意識的辯證關系時，可以對漢語言文學、歷史等有一定哲學基礎專業的學生適當地引入西方哲學與中國古代哲學中一些比較典型的古代樸素唯物主義和近代形而上學唯物主義的觀點，引導學生通過比較更好地認識到辯證唯物主義的科學性，而對于數理化、機械等哲學基礎相對薄弱的理工科專業的學生來說，教師就要把辯證唯物主義的基本觀點作為主要教學內容。筆者認為，這種根據教育對象的特點分層次組織、安排教學內容的方法，滿足了各個專業學生不同的需求，使教學活動更具針對性。其次，抓關鍵，集中力量解決主要問題。如“原理”課教師在對“世界的物質性及其發展規律”這一教學內容進行教學設計時，必須明確這一章主要講授的內容是唯物論與辯證法的基本原理?！霸怼闭n教師在安排具體的教學內容時，應該抓住辯證唯物主義這一條基本主線，聯系我國開創中國特色社會主義道路的成功實踐和社會主義現代化建設過程中所面臨的一些問題，重點講述物質與意識的辯證關系、主觀能動性與客觀規律性的統一、事物的普遍聯系與矛盾運動規律、唯物辯證法是根本方法等唯物論與辯證法的基本理論知識。這樣做，不僅能夠使“原理”課教師在實際教學過程中抓關鍵，而且能夠使學生的學習更有針對性，教學效果自然能夠得到很大提升。

三、創新適合學生需求的教學方法

高?！霸怼闭n教師要根據教學目標的要求，按照所要講授的具體教學內容和學生的實際情況，選取適合這一課程要求和當代大學生學習需求的教學方法，這是確保“原理”課教學任務高質量完成的前提和基礎。但是，目前許多“原理”課教師在選取教學方法時比較單一和僵化，往往選擇灌輸法，而沒有從所要講授的教學內容和學生的實際情況出發，靈活選取討論法、談話法、自主學習法等教學方法。教師單一、機械地采取講授法這種教學方法，不僅不利于貫徹以教師為主導和以學生為主體的教學思想，而且在某種程度上不利于大學生創造性思維的培育和自主學習能力的提升?！霸怼闭n教師要改變這種現狀，就必須以“原理”課教學內容為依據，從當代大學生的認知、情感等實際情況出發，靈活運用多種教學方法。實踐中，“原理”課教師可以選取以下兩種教學方法開展教學活動：首先，選取案例教學法與討論法相結合的教學方法。案例教學法可以使抽象的理論具體化，更能生動地說明一些問題，使學生易于理解及記憶，達到理論與實踐結合的目的〔2〕。討論法可以體現學生的主體地位，增強他們的自主學習能力。實踐中，“原理”課教師將這兩種方法結合起來，不僅可以增加教學內容的趣味性、激發學生的學習興趣，而且還可以提高教學的實效性。如教師在講授“世界的物質性”這一節中物質與意識的辯證關系時，可以選取“豬孩”王顯鳳這一典型案例。教師可通過多媒體播放遼寧鞍山“豬孩”王顯鳳因缺少父母關愛，幼年時一直與豬為伍，沒有人類的感覺和思維能力，后來在教育專家、心理學家的幫助下，她逐漸熟悉了社會環境，恢復了人的意識的真實案例，并且在播放視頻的同時提出“意識是如何產生的”、“它的本質是什么”等理論問題，然后讓學生分組進行討論。教師通過以上這種教學方法，不僅可活躍課堂教學氣氛，而且能夠使學生很好地理解意識是客觀世界的主觀映像、社會實踐在意識的產生和發展中起著決定性作用等抽象的理論知識。其次，選取教師點撥、學生自講互評相結合的教學方法。在“原理”課教學過程中，采取教師點撥、學生自講互評相結合的教學方法，有利于增強學生的實踐創新能力，為他們以后步入社會打下堅實的理論與實踐基礎。如教師在講授第三節“唯物辯證法是認識世界和改造世界的根本方法”時，由于其側重于方法論問題，與實踐結合較為緊密，學生也較容易理解和感興趣，所以可以采取以上這種開放式的教學方法。實踐中，“原理”課教師可以把全班學生分成三個小組，要求其利用多媒體教學手段分別講述“唯物辯證法是科學的認識方法”、“辯證思維方法與現代科學思維方法”、“以唯物辯證法為指導，不斷增強思維能力”三部分內容，每組講述時間為十分鐘左右，每組講完之后留五分鐘時間讓教師和其他小組成員進行點評，然后由教師進行歸納總結，最后由學生投票選出最好的一組。教師通過以上這種教學方法，不僅使學生在理論上全面、深刻地認識到唯物辯證法的重要性，而且在實踐上培養和鍛煉了他們的自主學習能力和講課能力，為其在今后的學習和工作中自覺運用唯物辯證法這一認識世界和改造世界的根本方法，不斷增強自己的辯證思維能力積累了寶貴的經驗。

四、制作有吸引力的多媒體教學課件

為了順應信息時代的潮流，滿足“原理”課教學的需求，增強學生的學習興趣，大部分“原理”課教師利用多媒體教學手段進行課堂教學。這就要求“原理”課教師在教學之前，依據“原理”課所要講授的教學內容，科學合理地制作多媒體教學課件。但是，部分“原理”課教師在制作多媒體教學課件時，太過于機械化，把全部教學內容都用PPT課件放映出來，致使PPT上文字太多，學生容易對其產生反感。還有一部教師為了激發學生學習的興趣，把過多的精力用在多媒體課件的制作上，如加入了一些華而不實的音頻和視頻，雖然課堂氣氛有所改變，但課堂的重點、難點并不突出〔3〕。為了改變這一現狀，充分發揮多媒體這種現代化教學手段的作用，提高“原理”課的教學效果，教師就必須把文字、圖片、音頻、視頻等要素有機地整合起來，制作出能夠滿足學生實際需求、既美觀又實用的多媒體教學課件。如在設計“物質與意識的辯證關系”教學課件時，教師一方面要把“物質決定意識，意識對物質具有反作用”這個重點知識與難點知識，通過文字的形式在PPT課件上面呈現出來，另一方面，又要把“豬孩”王顯鳳的真實案例和《人與宇宙》這一科教片通過圖片、視頻的方式播放出來。但是，教師在這一過程中要堅持適度原則，播放時間不能過長，不僅要使抽象的理論知識通過文字、圖像、視頻等方式變得生動化、具體化，增強學生的學習興趣，而且要突出課堂教學中的重點和難點問題，進而提高“原理”課的教學效果?？傊?，教師在對“原理”課進行教學設計時，必須以大學生的知識基礎、理解能力、性格特點等實際情況和課程本身的特點為依據，科學合理地制定教學目標、安排教學內容、選取教學方法、制作教學課件。只有這樣，才能發揮“原理”課教學設計的積極作用、提高教學質量，進而達到教師和學生都滿意的教學效果。

〔參考文獻〕

〔1〕柳禮泉，黃艷，張紅明.論思想政治理論課教學設計的基本環節與著力點〔J〕.思想理論教育導刊，2009（4）：96-98.

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隨著社會經濟的不斷發展，以及人們生活水平的不斷提高，對日用陶瓷要求也越來越高。僅靠改變花式品種，難以適應日益激烈的市場競爭。因此，筆者公司在市場調研基礎上，引進清華大學新型與精細工藝國家重點實驗室高新技術，開發凈化空氣陳設瓷壁爐新產品。產品的創新是以鈦有機醇為原料，研制出凈化功能的多孔陶瓷，并與電器、陳設瓷壁爐框體、仿真燃燒瓷飾件等組裝而成。產品具有凈化空氣、取暖、涼風和陳設欣賞等用途，可廣泛應用于家庭、賓館、辦公室、餐廳等。

2 凈化空氣陳設瓷壁爐產品的技術、質量指標

凈化空氣陳設瓷壁爐產品可達到如下指標。

（1） 電氣安全、熱風輸送、陳設藝術方面的技術性能指標執行GB4706?1（IEC335-1）、GB4706?28（IEC335-2-30）和企業產品標準。

（2） 凈化空氣方面主要技術性能指標：臭氣有害物質（代表物：HCHO、C7H8、SO2、NO2）去除率≥90%；滅菌率≥90%；風量≥6m3/min；電耗≤50W。

（3） 關鍵部件TiO2光催化遠紅外多孔陶瓷表面薄層TiO2粒度平均直徑≤50nm；遠紅外輻射率≥90%；呈銳鈦礦晶型；吸收波長為300～500nm。

3 產品的基本原理和關鍵技術內容

鈦有機醇類與其他有機醇類、無機鹽等經特定工藝反應，并將摻雜改性劑和銀等金屬離子復合，混合溶膠后生成摻雜改性納米TiO2光催化復合功能陶瓷液（穩定液）。多孔陶瓷載體經特定工藝先后浸漬高效紅外粉漿、TiO2復合功能陶瓷液，熱處理后制成TiO2光催化遠紅外凈化功能多孔陶瓷部件，功能多孔陶瓷表面中TiO2以平均直徑≤50nm顆粒均布。凈化空氣陳設瓷壁爐正面出風口裝有上述功能多孔陶瓷部件和除塵網；內有等離子體部件、紫光燈和電風機。通電時，紫光燈照射多孔陶瓷部件，電風機使室內空氣強制對流。在紫光照射和紅外粉作用下，多孔陶瓷表面納米TiO2薄層由于具有量子效應、小尺寸效應、表面效應和摻雜改性效應、光催化活性高等特征，激發產生大量電子、空穴。其中，價帶空穴可以將能級比其高的物質氧化，導帶電子可以將能級比其低的物質還原。在高效的氧化、還原作用下，產生負氧離子和OH活性自由基，并分解了流過功能多孔陶瓷的有機物分子和生物分子，起到了凈化空氣、除臭、抗污垢、殺菌等功能。等離子體通過施加高壓產生等離子，而離子化對流空氣中的煙塵、霉菌等帶正離子后，在負極被捕獲，實現凈化。壁爐中還裝有背景燈泡、光折射鏡片、仿真木樁煤碳瓷飾件和電熱元件。通電時，電光折射、爐腔中瓷木樁煤碳飾件仿真燃燒、火焰跳動，圖象逼真，起到藝術欣賞的功能。在冬天，電熱元件加熱對流空氣以熱風送出，有取暖功能。

3.1 TiO2功能陶瓷液制備

本產品的關鍵技術是高效摻雜改性納米TiO2光催化復合功能陶瓷液的制備技術（即配方與工藝的確定）和多孔陶瓷浸漬紅外粉漿、功能陶瓷液，以及熱處理形成TiO2薄層的工藝技術，包括：載體與紅外粉漿、功能液的優化配比、復合化和熱處理技術。其工藝流程如圖1所示。

3.2 凈化空氣多孔陶瓷制作

凈化空氣多孔陶瓷的工藝流程如圖2所示。

3.3 凈化空氣陳設瓷壁爐整機裝配

凈化空氣陳設瓷壁爐整機裝配的工藝流程如圖3所示。

4 產品的技術創新及難點問題

本產品的技術創新點為：一是產品結構的創新。將浸漬高效凈化材料的功能多孔陶瓷部件與電器件、工藝陳設瓷壁爐框體與飾件組裝制成具有藝術欣賞、暖涼風、凈化空氣多功能的家用電器；二是凈化空氣技術創新。采用吸附、遠紅外活化、光催化、等離子體等功能特性集于一體的高效凈化技術。其中，功能多孔陶瓷載體制作中加進了遠紅外材料，大大增強了降解物的反應活性，提高光催化效果；三是高穩定性的功能陶瓷液制備工藝創新。使用鈦有機醇類、無機鹽和其他有機醇類，以特定工藝反應，并將摻雜改性劑、銀等金屬離子復合，制備納米TiO2光催化功能陶瓷液。大大降低了生產成本，并提高了功能材料的光催化效率與滅菌效力。

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一、明確責任，建立體系管理

1.在醫院的經濟管理當中，成本的審核和控制是一項重要的內容。它牽扯到每個部門和員工的切身利益，為了能順利的完成對成本核算的工作，醫院要建立一個專門的成本核算部門和成本會計。醫院各個職能部門對醫院的成本支出都有相應的責任。但是如今醫院的大多數部門都重視自己的業務質量，很少考慮成本。對于此問題，各部門應該被劃定屬于自己的成本控制工作，比如藥品成本的管理職能歸屬于藥品管理部門，人員培訓成本歸屬于人事管理部門，設備成本歸屬于設備管理部門等。值得注意的事，在劃分這些職能的同時一定要注意這樣一個原則就是要單部門的管理。在明確了各職能管理部門的責任后，就因為多部門共同管理就會出現相互推諉的情況。在國家對醫療的投入不大的時候，醫療的成本控制和經濟的利益是一個無法互相滿足的矛盾。在這樣矛盾的環境下，我們不能夠只滿足于醫療的需求，還一定要降低成本和加大效率。醫院成本的核算工作應該以財務部門為核心，成本會計負責的成本核算系統。

2.建立相應的考核系統，沒有一個強有力的考核制度作為保障，那么一切都只是空談。而這其中主要可以分為三大類。第一，對職能管理部門的考核。在定性和定量這兩大面上可以體現出成本管理的績效。在定量上，對各個部門要制定量化的標準，評價各部門成本管理是否達到預定的目標；而在定性上，可以召開專門會議來評價職能管理部門的成本管理方案、檢查各項管理制度的落實情況，同時也可以通過問卷形式，使全體職工都參與對職能管理部門管理業績的評價。而對于消耗成本部門的考核。按照其特性，劃分為收益性成本消耗與非收益性成本消耗。對收益性成本消耗，實施績效追蹤考核制度。

二、應該注意的問題

1.對于檢查及后勤部門，作為醫院的檢查部門和后勤保障部門，它們的工作量是隨著醫療部門的工作量的變動而變動的額，所以成本會跟著工作量增加而增加。它的成本標準是經過科學仔細的技術性測定而制定的。它在醫院原本具備的醫療技術水平上，在有效經營的情況下產生的成本。

2.要健全核算體系，加強各方面的核算。雖然說可計量的成本核算很容易就能夠核算出來并且也不應該有很大的出路。但這并不意味著不可控制的成本，比如醫療賠償這些就無法核算，在不完善的醫療條件下，是值得參考的。

3.對于行政管理部門，行政管理部門它的工作量是很難統計出來的，領導的決定決策很大一部分會影響費用的產生，這是產生費用最大的一個中心部門，應該將考核的重點放在辦公室日常的消耗上，比如說水、電、交通、出差、通訊、招待等等。其實在這一方面還是主要看個別領導的覺悟和以身作則的能力了。因為這些費用中有很多都是可多可少甚至口有可無的，很多都是領導的一念之間。

4.對于醫療科室來說，它既要顧及成本又要顧及收入的，相當于是一個經濟效益的中心，對它的考核就是經濟效益。這樣的一個部門成本控制是要和利潤相掛鉤的，最主要強調的事節約成本。

5.各個方面的利益都要顧及到，千萬不能厚此薄彼，才能很好的控制好醫療成本。要知道最終的目的既能讓醫務人員有足夠的積極性為患者服務，在保證醫療質量的同時還能控制好醫療成本使患者能夠享受到低價格的醫療成本。但是如果是通過降低對患者醫療服務水平質量來降低成本的壞，只會為醫院帶來短期的利益，長期下去醫院會為自己這樣沒有長遠眼光的行為付出代價的。因此，醫院成本控制要在正確的軌道上平穩的運行，要兼顧醫院和患者兩方的利益，做到公平，減量不減質才行。

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【Keywords】balance ring； vibration form of the bucket； fluid movement analysis； optimization design

【中圖分類號】TM925 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0193-04

1 引言

隨著人們生活水平的逐步提高及生活節奏的加快，洗衣機產品已經成為現代家庭生活中一個必不可少的必需品，現在基本上每戶家庭都已經擁有了一臺全自動洗衣機了，洗衣機產品的振動噪音及長期使用性也隨之更加受到人們的關注，而平衡環組件是影響洗衣機振動和噪音的一個極其重要的零件，一個好的平衡環組件的設計不僅可以減少洗衣機的振動性能，有效改善噪音水平，從而確保洗衣機長期運行的可靠性，而且可以通過優化設計，提高產品的維修便利性。整體而言，洗衣機的平衡環的設計既可以提升產品的基本性能，又可以提升維修的便利性。因此洗衣機平衡環的優化設計是非常有必要的，本文將采用平衡環實現平衡性矯正的原理分析，平衡環設計的基本思路及針對近幾年市場投訴應對的優化設計，進行一些觀點的闡述，并結合實際的案例進行驗證，希望給技術人員進行平衡環的設計，少走一些彎路，或者針對設計人員在應對市場上碰到類似問題點時，希望可以受到一點提示啟發。

2 原理分析

2.1 不同脫水轉速盛水桶的振動形態

圖1不同脫水轉速下盛水桶的振動形態表示了由于脫水桶的不同轉速情況下盛水桶的振動形態。洗滌物在偏置一邊的狀態開始脫水，洗滌物產生不平衡的作用力，盛水桶產生較大的橫向振幅。我們把這個叫做1次共振點。該狀態在現在的全自動洗衣機構造上，大約在60r/min。接下去到了約190r/min，發生2 次共振點。此時盛水桶會產生較大的縱向晃動。發生2次共振點的轉速，由于吊桿和緩沖彈簧的系數等不同會有些偏差。當脫水轉速進一步提高時，就形成由縱向振動和橫向振動合成的正常脫水振動。

2.2 脫水桶轉速而產生的流體的移動分析

如圖2脫水轉速而產生的流體移動中可以看出1次共振點前，平衡環內的流體是向不平衡側移動的。過了1次共振點，在平衡環內筋的作用下，流體是往不平衡側的相反方向移動的。過了2次共振點后，產生了矯正離心力，開始補正不平衡量，到正常脫水狀態時，流體完全向不平衡側的相反方向移動。

3 平衡環的設計步驟

3.1 基本設計思路

3.1.1 平衡環分割重數的檢討

對于不平衡發生的離心力為盡可能使重心作用力矩為0，并盡可能設計多重平衡環。

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21世紀，是發展知識經濟的時代，是高科技大發展和經濟管理水平大提高的時代，這種大環境，將推動會計發生相應的重大發展。經濟的全球化、數字化、網絡化、無形化特征，便傳統會計賴以生存的社會環境和經濟環境發生了巨大的變化，為了與環境相適應，會計是千秋大業，凡有經濟活動的地方，都需要對經濟活動進行核算，使用計算機進行核算只是改變了核算的手段和形式，但不可能改變核算的內容和要求。相反，核算的內容范圍擴大了，要求提高了，信息需要加強了。

一、知識經濟下的會計基本原則

1、歷史成本計價原則

歷史成本計價原則在傳統會計中長期處于”一統天下”的局面”但在知識經濟時代，在以知識為主要資源，依靠發達的科學技術作為企業生存發展的決定條件的情況下，單一的歷史成本計價暴露出很多缺陷:

1）忽視了”軟資產”的價值?！避涃Y產”是指沒有物質形態的資產，主要是無形資產。無形資產的特征在于能夠為企業帶來未來超額經濟利益，若按歷史成本計價，往往會低估無形資產的實際經濟價值，甚至被排除于企業資產負債表之外。

2）不能提供投資者決策所需的相關會計信息。在知識經濟條件下，市場瞬息萬變，風險和收益都呈極大化趨勢，投資者迫切希望會計信息能直接用于決策，以求得盈利多、損失少。而將歷史性會計信息用于決策時，往往有”時過境遷”之感。

3）歷史成本計價模式的相對優勢在降低。在知識經濟時代，隨著互聯網的運用和信息共享，企業獲取資產現時成本、重置成本資料的來源增多，成本下降，可信度和及時性也大為增強，歷史成本計價模式的相對優勢在降低。

2、收入確認原則

收入確認原則，是有關收人人賬時間確認的原則。傳統收入確認原則的最大弊端在于收益揭示不完整，影響信息使用者對企業真實盈利能力的判斷。

傳統收入確認原則更確切地說是營業收人的確認原則。在知識經濟時代，企業生產的產品是知識密集型產品，具有較高的增值性，忽略其置存收益會影響投資者對企業的整體評價。另外，產品的個性化和網絡商務的興起，使生產商、銷售商、顧客之間信息溝通更為暢通，產品的銷售風險大為降低，資產置存收益實現的可能性顯著提高，因而，在知識經濟條件下，收入確認應由單一的”已實現”標準向”已實現或可實現”標準轉化。

3、費用配比原則

在傳統會計的費用配比原則下，首先應確定成本是否已經消耗。末耗成本仍具有未來經濟效益，應作為資產處理，而已耗成本則應予轉銷。已耗成本與營業收入配合的方法通常有三種:①根據因果關系直接配比;②系統和合理地分攤;③立即確認為費用。配比概念是傳統會計理論結構中的一個重要組成部分，費用與收入的配比是否合理，關系到會計信息的真實性和可靠性。

4、權貴發生制原則

權責發生制原則是傳統會計的支柱原則之一，它是收入實現原則和費用配比原則的前提。在知識經濟條件下，權責發生制原則也受到較大的挑戰，其原因主要表現奪:首先，權責發生制不利于反映企業本期現金流量信息，現金流量是現代企業非常重要的一項財務數據，它直接關系到企業的流動性和償債能力的有效評價。而在以高新技術產業為支柱的知識經濟時代，由于知識創新、擴散的速度很快，技術風險和市場風險加劇，企業稍有不慎，就可能面臨破產、清算。其次，權責發生制下所確定的凈收益有其自身的缺陷，會計收益中包括許多非現金的應計和遞延因素，其數額的分配是依據假定關系而進行的，帶有一定的主觀性，容易導致收益結果不能真實、可靠地反映企業經營業績。

5、充分披露原則

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隨著經濟與時代的發展，人們對于建筑的要求逐漸提升。與此同時建筑工程項目的投資力度、規模、技術復雜度也都相應的提高，為此如何在保證建筑使用安全成為重要問題。對于建筑質量問題，首選的解決方案是規范結構設計。好的結構設計方案不僅是施工質量的保證，更是影響建筑最終安全性的根本。通過在探討建筑設計的基本原則及設計注意事項可以促使更為合理的建筑結構體系的出現，從而達到經濟、高效、安全的目的。

1 建筑結構設計的基本原則

進行結構設計的最重要目的是保證建筑多的安全使用，為此進行建筑設計過程中要遵循以下四項原則。

1.1 抓大放小

由于建筑整體是由各種不同的構件組成的，但是不同構件在工程中所擔負的作用并不均等，為此按照其重要性就有了輕重之分。為此在工程建設中有“強柱弱梁”與“強剪弱彎”的重要概念。在建筑物遇到突然地破壞力量時，不同構件進行協同抵抗破壞力的目的就是保護最重要的結構，從而使建筑物免遭毀壞。如果在建筑中沒有“輕重”之分，那么就會帶來更大的破壞。總之在建筑設計中要分清主次，通過設計中的抓大放小來最大限度的減少可能帶來的損失。

1.2 多道防線

通過設置多道防線的思想就是避免“將雞蛋放于同一個籃子”。安全結構體系要通過層層設防的方式，在災難來臨時前赴后繼的抵抗外力。實際設計中框架剪力墻較之純框架更有優勢，多肢墻較之單片墻有優勢，這就是多道防線的主要實施方法。

1.3 打通關節

關節在建筑中無處不在，并且從歷次的災害中發現關節的破壞所引發的建筑損壞占據較大比例。理想中的建筑結構應該是渾然一體的，沒有任何關節，從而使得所受到的外力迅速地傳播及消減。在這一思路的指引下'設計中要盡量的將建筑的各個關節聯系起來，也就是打通關節，從而不阻礙力的傳播。在設計概念中要保證關節打通的關鍵是保證力量在構件中的分配是按照構件剛度的大小進行的，不能出現受力的不合理集中，從而達到靜態平衡。一旦關節打通就可以保證關節的平衡，從而使得關節永遠處于原始狀態。而設計者所要做作的工作就是將靜態的構建有機的組合在一起，同時依然保持整體的靜態或者相對靜態。

1.4 剛柔相濟

建筑設計中結構體系剛度如果過強就降低了變形能力，當遇到強大外力時就很容易造成局部的受損，從而致使建筑全面損壞；而建筑結構體系太柔雖然可以有效的消減外力，但是容易發生形變過大而無法使用甚至整體損壞。

2 合理設計方案

2.1 從結構計算和構造上進行合理設計

在計算結構角度過程中要注意以下問題：（1）底框砌體結構驗算注意問題。明確底部剪力法一般適用于剛度均勻的多層結構，如果使用在薄弱的底層框架混合結構要考慮到塑性變形集中帶來的影響；底框砌體結構驗算中要考慮到底層框架柱中地震作用所產生的傾覆力矩所引發的附加軸力；由于底框架結構中只有底層框架抗震墻，為此底層框架混合結構的剪力不能簡單的按照框架抗震墻方法。剛度計算中，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20%-30%。（2）避免荷載計算錯誤。經常出現的荷載計算錯誤如活荷載折減不當、漏算或者少算荷載、建筑用料與實際不符等。（3）避免樓板計算錯誤。雙向板查表時不能忽略材料泊松比帶來的影響，否則結果偏??；連續板計算中不能簡單的用單向板計算方法代替。（4）電算結果正確性的合理評價。得到的計算結果要根據施工設計經驗進行判斷、分析，最終決定是否可以最為施工設計的依據。

在構造角度中應該注意的問題：（1）嚴格的按照規范要求施工，確保鋼筋在每一個位置所需要的延伸及搭按長度、錨固以及選材等符合要求；（2）注重構件規定的最大及最小配筋率。尤其是針對于具有抗震要求的建筑，既要保證建筑的延伸性，同時又要滿足最小配筋率要求。（3）通過采取相應的通風融熱措施來有效避免屋面溫度應力引發的墻體開裂現象。（4）為滿足抗震性能設置的構造柱要保證在建筑內部上下對準貫通。

2.2 從抗震要求出發，進行合理的結構設計

基于最新的抗震規定及要求，在抗震等級要求較高的地區，無論住宅使用的框架剪力墻結構還是多層磚混結構都要服從抗震的性能，即采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。對于一般的多層砌體住宅建筑要首選橫墻承重或者縱橫墻共同承重的結構體系，在設計過程中要保證縱橫墻均勻布置，在平面內對其并且在豎向上下連續；樓梯間盡量避免設置在房屋的轉角或者盡端，并且避免使用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。對于多層或者高層的鋼筋混凝土住宅要做到：首先抗震墻與框架等抗側力結構要雙向布置，從而有效地承擔平行于該抗側力結構平面的地震力；結構布置要力求規則，對于復雜結構要設置防震縫；為了促使框架體系的抗側力結構構成協同工作狀態要控制抗震墻之間樓及屋蓋的長寬比及整體性，同時要抗震墻的剛度及與框架的連接性。

2.3 根據地基進行建筑結構設計

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它是指地理多媒體課件的內容要具有選擇性。并不是所有的地理教學內容都適合用多媒體來呈現，只有那些用黑板、掛圖、模型等常規媒體還不能充分表現地理事象，致使學生理解接受仍有困難的內容才適合用多媒體來呈現。對于那些更適合用真實表現方式如地理實物、標本、模型，或學生動手操作方式如地理實驗來呈現的內容，用多媒體來呈現并不是最佳選擇。例如，初中地理七年級上冊“地球與地球儀”一節中，有關地球形狀、地軸、兩極和經緯網等知識點，因初一學生抽象思維能力較差，難以建立起空間概念，成為教學中的難點。如果利用地球儀，通過適當的講解就能突破難點，達到教學的目的，取得教學實效。但有教師懷有“多媒體輔助教學就是高實效”的心理，將多媒體強行拖進課堂，雖然多媒體能模擬立體空間，但是與地球模型相比，華而不實，反而把問題復雜化，徒增許多無效的信息，分散了學生的注意力，影響教學目標的實現。

2.科學性原則

指地理多媒體課件的內容準確，無科學性錯誤。它表現在兩個方面：一是指通過媒體展現的地理景觀和分布，引用的地理事實與材料，解釋的地理概念與成因，演示的地理過程與演變，揭示的地理規律與原理……都要符合地理科學規律和原理，使學生獲得正確的地理知識。二是文字、符號、單位和公式等符合國家標準。

3.地理性原則

指地理多媒體課件的內容要突出地理科學的空間性、區域性特征，具有地理特色。為此，課件設計中要注意選用眾多反映地理空間位置、空間分布的地圖，反映空間運動、空間演變的視頻、動畫，反映區域特征與區域差異的景觀圖片。僅有文字的課件是不具有地理性的。

4.時代性原則

地理教學內容與社會實際是緊密聯系的。社會的發展、時代的變遷使一些地理名稱、地理數據、地理事實發生了變化。地理名稱的變化如韓國首都更名為首爾、湖北襄樊市更名為襄陽等，地理數據的變化如珠峰高度的重新測量、2010年我國人口普查公布的最新數據等，地理事實的變化如緬甸的遷都、南蘇丹的成立等。這些變化應按照教學進度及時反映在課件內容中，讓學生緊跟地理科學的步伐，以體現地理課件的時代特征。

二、地理多媒體課件內容組織的基本原則

1.邏輯性原則

它是指地理多媒體課件的內容應按地理學科的邏輯順序排列，嚴格保證知識的系統性和連貫性。對此，一是要注意課件內容應結構完整、層次清晰，可以通過標題的序號體現出來，如一、1、（1）、①等。二是要注意課件中的各級標題內容應以課題為中心，圍繞課題展開。如人教版高中地理教材必修1“地球的運動”一節課件中的一級、二級標題可設計為：

一、地球運動的一般特點

1.地球自轉的一般特點

2.地球公轉的一般特點

二、地球自轉與公轉的關系——太陽直射點的移動

1.太陽直射點移動的原因——黃赤交角的存在

2.太陽直射點移動的規律

三、地球自轉的地理意義

1.晝夜交替和時差

2.沿地表水平運動物體的偏移

四、地球公轉的地理意義

1.晝夜長短和正午太陽高度的變化

2.四季更替和五帶

三是標題下的各種媒體內容，如知識要點、文字材料、表格、地圖、圖片、錄音、視頻、動畫應緊扣標題。

2.科學性原則

即地理多媒體課件內容的組織符合學生的認知規律，由感性知識到理性知識，由具體到抽象，由現象到本質。對此，初中地理課件應遵循地理事實（現象）——地理分布——地理原理（規律、成因）的設計程式。如人教版從《義務教育課程標準實驗教科書地理七年級上冊》第二章“陸地與海洋”應從——“地球？水球？”即地球表面71%是海洋，陸地面積僅占29%開始，接著講述海洋、陸地的分布——“七大洲和四大洋”，然后闡述地理成因——“大陸漂移假說”、“板塊運動學說”。關于人種的知識，應先講地理現象：白種人，黑種人和黃種人。接著講述人種分布，最后闡述人種平等觀念和人種形成的原因。

3.啟發性原則

即地理多媒體課件內容要從地理事實或學生的生活實際出發，引導學生通過觀察、思考，自己得出結論。對此，要注意課件不直接給出知識的結論，而設計一些觀察活動和富于啟發性的問題，通過學生活動讓他們慢慢悟出道理和結論來。如講述初中地理“我國地勢”時，在展示分層設色的中國地形圖后，可以設計以下的問題：

1.找出青藏高原、塔里木盆地、黃土高原和華北平原。

2.說出青藏高原的大部分地區海拔在多少米以上，塔里木盆地和黃土高原海拔在多少米之間，華北平原的海拔在大約多少米。

3.說出從青藏高原向東向北，我國的地勢有什么變化。

課件通過上述讀圖和提問一步步的引導，學生很容易歸納出我國的地勢特征。

4.鞏固性原則

這是鞏固性教學原則在地理多媒體課件設計中的具體體現。對此，一是要注意表現教學內容與重點的畫面鏡頭要有足夠長的停留時間，重要的畫面或解說可以進行必要的重復，以便加深理解和記憶。二是每一重要知識點講完后要有簡明的小結，使學生能記牢最重要的結論。三是在教學內容結束后，可安排一定的作業，如習題、思考、閱讀、觀察、調查、實驗等，使學生在運用知識過程中鞏固知識與訓練技能。

三、地理多媒體課件內容呈現的基本原則

1.表征多樣化原則

地理多媒體課件將地圖、圖片、聲音、文字、動畫、視頻等多種媒體集成于一體，依據所刺激的感官的不同，聲音素材通過聽覺表征信息，而地圖、圖片、文字、動畫和視頻則通過視覺表征信息，分別形成不同類型的表象。多種媒體的組合呈現，不僅可以增加表象的種類和提取的線索，還在不同類型的表象之間建立起了聯系[1]。一般有兩種組合方式：一是視覺表征的組合。地圖、圖片、文字、動畫、視頻雖然都屬于視覺表征，但地圖、圖片、動畫、視頻是屬于形象具體的畫面表征，文字則屬于比較抽象的言語表征。文字一般會造成學習的枯燥感，并導致學生理解的困難。將言語表征和畫面表征相結合，既可以激發學生的興趣，又可以促進學生對文字的理解。二是視覺表征和聽覺表征的組合。在地圖、圖片、文字、動畫、視頻使學生產生視覺表象的同時，運用聲音使學生產生聽覺表象，兩種表象相互作用，能夠加深記憶的痕跡，提高學生學習的效果和效率。

2.表征優勢化原則

即根據學生不同的認知發展階段，地理多媒體課件的表征要以不同的方式為主導。布魯納認為，知識呈現方式是影響學習的重要外部條件。認知結構由動作表征、映象表征和符號表征三個系統組成，它們是人借以認識和表征外部信息的三種信息加工系統。盡管在個人認知發展歷程中，三大系統的出現順序依次是動作表征——映象表征——符號表征，但三者之間并不能彼此代替，而是各有所長，相互補充。知識呈現方式與學生認知結構相匹配，才能促進學生對新知識的學習[2]。因此，一是初中課件文字、圖形與圖像、視頻、動畫表征方式并重，高中課件則以文字、圖形表征方式為主，突出地理知識的邏輯性、嚴謹性，輔以圖像、視頻與動畫表征方式。二是就圖像表征而言，高中課件以地圖、示意圖、統計圖等抽象圖像為主，而初中課件以景觀圖和漫畫等直觀圖像為主。這是因為高中生與初中生在認知結構方面有很大區別：高中生的觀察能力較為精確而深刻，注意力比較趨于穩定而持久，思維具有更高的抽象概括性，能夠逐步擺脫直觀形象和直觀經驗的限制，借助概念進行合乎邏輯的判斷和推理，想象更加豐富、合乎理性。同時，不同的圖像類型的表達優勢和能力訓練優勢不同：地圖、示意圖、統計圖等在表達地理規律、地理原理等方面具有優勢，有利于訓練學生的邏輯思維和空間思維能力；景觀圖、漫畫等在表達地貌、自然風光、環境等方面具有明顯優勢，有利于培養學生的直覺和欣賞能力。

篇12

隨著經濟社會的不斷快速發展，水利事業對于國民經濟的增長而言發揮著越來越重要的作用，無論是對于農村水利，還是城市水利，其不僅會影響到地區的安全，防止災害發生，而且也能夠為地區的經濟建設提供足夠的幫助。鑒于水利事業的重要性，水利工程的規劃設計就必須嚴格按照科學的理念開展，從而確保各項水利工程能夠帶來必要的作用。對于科學理念的遵循就是要求在設計當中嚴格按照相應的原則，從而很好的完成相應的樹立工程?？偟膩碚f，水利工程規劃設計的基本原則包括著如下幾個部分。

1 確保水利工程規劃的經濟性和安全性

就水利工程自身而言，其所包含的要素眾多，是一項較為復雜與龐大的工程，不僅包括著防止洪澇災害、便于農田灌溉、支持公民的飲用水等要素，也包括著保障電力供應、物資運輸等方面的要素，因此對于水利工程的規劃設計應該從總體層面入手。在科學的指引下，水利工程規劃除了要發揮出其做大的效應，也需要將水利科學及工程科學的安全性要求融入到規劃當中，從而保障所修建的水利工程項目具有足夠的安全性保障，在抗擊洪澇災害、干旱、風沙等方面都具有較為可靠的效果。對于河流水利工程而言，由于涉及到河流侵蝕、泥沙堆積等方面的問題，水利工程就更需進行必要的安全性措施。除了安全性的要求之外，水利工程的規劃設計也要考慮到建設成本的問題，這就要求水利工程構建組織對于成本管理、風險控制、安全管理等都具有十分清晰的了解，從而將這些要素進行整合，得到一個較為完善的經濟成本控制方法，使得水利工程的建設資金能夠投放到最需要的地方，杜絕浪費資金的狀況出現。

2 保護河流水利工程的空間異質的原則

河流水利工程的建設也需要將河流的生物群體進行考慮，而對于生物群體的保護也就構成了河流水利工程規劃的空間異質原則。所謂的生物群體也就是指在水利工程所涉及到的河流空間范圍內所具有的各類生物，其彼此之間的互相影響，并在同外在環境形成默契的情況下進行生活，最終構成了較為穩定的生物群體。河流作為外在的環境，實際上其存在也必須與內在的生物群體的存在相融合，具有系統性的體現，只有維護好這一系統，水利工程項目的建設才能夠達到其有效性。作為一種人類的主觀性的活動，水利工程建設將不可避免的會對整個生態環境造成一定的影響，使得河流出現非連續性，最終可能帶來不必要的破壞。因此，在進行水利工程規劃的時候，有必要對空間異質加以關注。盡管多數水利工程建設并非聚焦于生態目標，而是為了催進經濟社會的發展，但在建設當中同樣要注意對于生態環境的保護，從而確保所構建的水利工程符合可持續發展的道路。當然，這種對于異質空間保護的思考，有必要對河流的特征及地理面貌等狀況進行詳細的調查，從而確保所指定的具體水利工程規劃能夠切實滿足當地的需要。

3 水利工程規劃要注重自然力量的自我調節原則

就傳統意義上的樹立工程而言，對于自然在水里工程中的作用力的關注是極大的，很多項目的開展得益于自然力量，而并非人力。伴隨著現代化機械設備的使用，不少水利項目的建設都寄希望于使用先進的機器設備來對整個工程進行控制，但效果往往并非很好。因此，在具體的水利工程建設中，必須將自然的力量結合到具體的工程規劃當中，從而在最大限度的維護原有地理、生態面貌的基礎上，進行水利工程建設。當然，對于自然力量的運用也需要進行大量的研究，不僅需要對當地的生態面貌等狀況進行較為徹底的研究，而且也要在建設過程中竭力維護好當地的生態情況，并且防止外來物種對原有生態進行入侵。事實上，大自然都有自我恢復功能，而水利工程作為一項人為的工程項目，其對于當地的地理面貌進行的改善也必然會通過大自然的力量進行維護，這就要求所建設的水利工程必須將自身的一系列特質與自然進化要求相融合，從而在長期的自然演化過程中，將自身也逐步融合成為大自然的一部分，有利于水利項目可以長期為當地的經濟社會發展服務。

4 對地域景觀進行必要的維護與建設

地域景觀的維護與建設也是水利工程規劃的重要組成部分，而這也要求所進行的設計必須從長期性角度入手，將水利工程的實用性與美觀性加以結合。事實上，在建設過程中，不可避免的會對原有景觀進行一定的破壞，這在注意破壞的度的同時，也需要將水利工程的后期完善策略相結合，也即在工程建設后期或使用和過程中，對原有的景觀進行必要的恢復。當然，整個水利工程的建設應該以盡可能的不破壞原有景觀的基礎之上進行開展，但不可避免的破壞也要將其寫入建設規劃當中。另外，水利工程建設本身就要可能具有較好的美觀性，而這也能夠為地域景觀提供一定的補充?？偟膩碚f，對于經管的維護應該盡可能從較小的角度入手，這樣既能保障所建設的水利工程具備詳盡性的特征，而且也可以確保每一項小的工程獲得很好的完工。值得一提的是，整個水利工程所涉及到的景觀維護與補充問題都需要進行嚴格的評價，從而確保所提供的景觀不會對原有的生態、地理面貌發生破壞，而這種評估工作也需要涵蓋著整個水利工程范圍，并有必要向外進行拓展，確保評價的完備性。

5 水利工程規劃應遵循一定的反饋原則

水利工程設計主要是模仿成熟的河流水利工程系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流水利系統。在河流水利工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。針對具體一項生態修復工程實施以后，一種理想的可能是監測到的各變量是現有科學水平可能達到的最優值，表示水利工程能夠獲得較為理想的使用與演進效果；另一種差的情況是，監測到的各生態變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態之間，形成了一個包絡圖。

篇13

1、關于生態水利工程的概念

水利工程能夠提供給經濟和社會發展進步的強大動力，但在其產生良好的經濟和社會效益的同時，也會對河流等的自然生態系統造成一定方面、程度的破壞和干擾。水利工程會改變自然湖泊以及河流的渠道的現狀，將天然的渠道走勢改成規則的直線或者折線，使河道出現規則的幾何橫斷（“幾何橫斷”是否不太通順？）。生態水利工程是現代化水利建設的新成果和理念，綜合了工程力學以及水文學的學科，是一項對于傳統水利工程的重大改革。生態水利工程是吸收了關于生態學理論基礎的，利用工程力學以及水文學的融合理念，從而不斷改進的水利工程建設。生態水利工程就是要用現代化以及科學化的理念和原理指導水利工程的建設，促進生態環境與經濟建設的良性互動，在對傳統水利工程進行改造時考慮了對自然生態環境修復的目的。對已經修建的對自然生態環境造成嚴重破壞的工程就行整治，新修建的水利工程則必須是具備科學、經濟、環保的現代化發展理念的基礎建設。

2、生態水利工程對于河流的影響分析

在人們生產生活中水利工程發揮了巨大的作用，早期的水利工程能夠起到灌溉、防洪和發電等作用，極大的促進了社會生產的向前發展。但隨著人們環保意識的增強，水利工程對于河流生態系統的所產生的影響被越來越多的人所關注。水利工程這種人類行為改變了河流本身的多樣性、連續性以及持續性等特點，河流中的水深、水溫以及河流的流速等一些自然的規律隨之也發生了很大的變化。這些改變對河流生態系統產生了很大的影響，人們必須關注這種不利的影響。未來水利工程的興建必須將生態效益和經濟效益進行均衡考慮，要使得水利工程可以滿足人類需求的同時還要滿足河流自身生態系統的健康以及可持續的發展。

3、生態水利工程所面臨的問題分析

生態水利工程的設計和建設不僅僅要對生態目標進行衡量和確定，同時還要和水利工程建設的目標進行匹配。生態水利工程建設要面對和傳統水利工程設計的理念上的沖突和協調，也要適應不斷晚上（沒看懂）的生態水利工程建設的相關標準等多種問題，但隨著社會經濟的不斷向前發展和人們環保意識、生態意識的逐步提升，這些問題都可以很好的得到解決，從而可以最大限度的發揮出生態水利工程的環境效益、生態效益以及經濟效益。

4、生態水利工程建設的基本原則分析

4.1、保證工程的安全性和經濟性

生態水利工程的設計規劃，不僅要滿足傳統水利工程在社會生產方面所發揮的重要作用，包括防洪灌溉、供水發電等，同時，更要注重河流生態系統的可持續性。因此在生態水利工程的設計的過程之中，必須要堅持安全性和經濟性的原則，要保證工程符合工程學原理，才能確保工程設計的穩定性和耐久性，才可以充分的實現其基本功能的發揮；也要確保工程在生學領域的科學性，確保工程的律設與河流的自然特征相符合，根據地貌學原理對河流的橫向和縱向分布特點進行充分的考慮，對干河流特征、淤泥等問題（河流特征不算問題）進行科學的規劃，使水利工程的設計符合河流自然生態環境的變化規律，才能實現河流生態系統的修復。

4.2、生態系統自組織惡化自我恢復的能力

生態系統的自組織功能的體現以生態系統的可持續性為主要特征，通過自組織功能實現河流物種的自然選擇規律，保持生物與生態系統的友好精神，才能找到與自然資源相適合的生態水利工程的設計環境,這與傳統的水利工程建設有著本質區別的生態水利工程在具備人們所期望的水利功能實現的基礎上，依靠自組織的功能實現自我修復，依靠生態系統的自組織功能形成科學的河流生態環境，自我選擇是適合的生物物種，進而形成一個完整的河流生態系統。

4.3、提高河流形態的空間異質性原則

通常情況下，一個地區的生存空間異質性越高，則說明其內部含有多個不同的小環境，可以允許多種不同種類的生物共存。反之，生存空間異質性越低，則其可以容納的生物種類越少，這必然會使該空間內的生物群落環境變得日益單調, 這時在生物群落的性質和密度方面都會產生不同程度的退化。在傳統水利工程的建設的過程之中，對于河流的自然性和連續性進行了人工的切斷，使得河流環境在一定程度上就會變得單一化，進而形成河流生態系統的退化。所以，在生態水利工程的設計的過程之中，務必要有效的促進河流生態的空間異質性的提高，這樣才能促進生態環境中物種的數量不斷增加，從而促進生物群的多樣性的恢復。確定河流生態系統的修復目標以后，需要對河流生態系統中的生物種類和密度進行詳細的勘察，建立詳細的資料庫，這時對于河流的自然環境也要有詳細的勘察，包括河流的水溫、流速、泥沙、營養鹽的遷移轉化等等，只有對自然生態環境有詳細的掌握，才能為生物群落的生長創造最佳的條件，在此基礎之上來充分的實現河流生態系統的自我修復功能。

4.4、景觀尺度及整體性原則

河流生態系統的恢復應當是建立在對景觀的長期保持的基礎上來實現的，而且必須是大尺度和整體性的，并不是針對某一范圍內的系統進行恢復，小范圍的生態修復成功率較低，而且在生態系統的恢復效率方面也較低，所以，生態水利工程的設計討程中，必須要注重大尺度、整體性的修復。

景觀大尺度的原則包括空間尺度和時間尺度兩種，而在河流系統受到威脅的時候，往往就會從這兩個角度體現，所以需要對尺度的要素進行一個綜合的研究，科學的掌握河流生態系統本身所具有的流動性、易變性等特點，對生物群落生存的基本條件進行整體性的創造以及恢復，才可以有效地保證生態水利工程的運行與河流的動態演進過程保持一致，從而促進河流生態系統的恢復。

4.5、反饋調整式設計原則

生態系統的成長需要一個漫長的討程，對于河流生態系統的修復來說，同樣需要較長的一段實踐，才能在系統結構的復雜性、生物多樣性等方面獲得一個更高的提升，也能夠使河流生態系統自身抵御外部干擾的能力增強，有利于促進河流生態系統穩定性的提高。如果從當前社會發展的時間交替的角度來說，需要實現一種生態系統的自我修復或者是用一種生態系統代替另一種生態系統，往往需要若干年的時間，想在短時間之內來實現是不可能的。

總之，水利工程在社會生產中發揮著重要的作用，但這時也會對生態環境造成了一定的影響，尤其是對與河流生態來說，對與河流的連續性和流動性產生了不同程度的影響，使得水流、水溫等自然規律都發生了一定的變化，這些變化的存在破壞了河流生態系統的平衡與穩定。所以說，在現代水利工程建設的工作之中，務必要對社會發展需求與生態健康之間的關系進行一個科學的衡量，在建設生態水利工程的要求之下，堅持必要的設計原則，才可以促進生態水利工程建設的科學性。

參考文獻

[1]呂良健.生態水利工程的基本設計原則[J].江西建材,2012,05:130-131.

[2]王瑛昊,陳雷.分析生態水利工程的基本設計原則[J].民營科技,2012,11:296.