基于韌性城市建設理念的景觀水工程課程教學改革研究

［摘 要］生態文明建設背景下，韌性城市的建設需要既懂景觀營造又懂給排水良性循環系統知識的復合型人才。景觀水工程課程是綜合多門學科知識，面向土木類給排水科學與工程專業本科生開設的特色課程。文章從優化課程內容方面闡述了服務韌性城市建設的復合型人才培養模式下景觀水工程課程教學內容的調整和更新，從改革教學方式方面探討了信息化社會以學生為中心的課程教學改革實踐方式，并以“海綿城市低影響開發設施的構建”章節教學為例闡述了線上線下混合式教學設計的重點和關鍵點。

［關鍵詞］韌性城市；城市建設；景觀水工程；海綿城市；教學改革

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2025）01-0059-05

韌性城市指城市能夠憑自身的能力抵御災害、減輕災害損失，并合理地調配資源以從災害中快速恢復。韌性城市需要韌性景觀，其中高品質的水環境、水循環系統是韌性景觀的重要組成部分。基于韌性城市建設的需要，給排水科學與工程專業人才培養方案也與時俱進，要求學生掌握城市水循環、水處理的科學技術理論知識，具備將水的人工循環技術與城市景觀及水的自然循環有機融合的能力。依托學校林業特色背景，南京林業大學土木工程學院給排水科學與工程專業開設了景觀水工程特色課程，在傳統水景工程、園林工程課程的基礎上，將城市建設發展過程中的“水體景觀”“空間”“城市”這三個復雜體衍生的城市規劃、市政給排水、水環境規劃和治理、園林景觀等相關技術進行融合，使學生理解城市景觀領域中水環境整治和生態環境營造中設計方案與環境之間的關系，并能夠站在環境保護和可持續發展的角度思考景觀給排水工程實踐的可持續性，能夠評價水景產品周期中可能對人類和環境造成的損害和隱患。課程具有知識點多、應用性強、涉及面廣、發展變化快、規范與標準圖集多的特點，有較強的實用性和時代性。課程教學改革主要從優化課程內容和改革教學方式兩個方面展開。

一、優化課程內容

韌性城市中的水系統構建理念是通過規劃設計，以水為源、以人為本，讓城與水保持一種和諧共存的關系，呈現一個由水生態、水健康、水安全、水循環、水文化、水空間及水經濟多個方面綜合構建而成的理想體系，其中涉及人造水景、水景水質處理與維護、自然水體生態修復、濕地景觀、城鎮雨洪管理與景觀的結合、綠地節水灌溉系統等與水相關的人工循環內容。

傳統的水景工程也稱為園林理水工程，與土方工程、掇山置石工程、園林駁岸工程、園路工程、種植工程等構成了園林景觀工程。“水令人遠，景得水而活”，水景是園林景觀工程的靈魂。從景觀美觀角度考慮，水體要表現出無色無味、清澈透明的特點，即要求水中物質不能超過一定的濃度。自然水體在長期的環境發展過程中對進入水中的物質具有一定的自凈能力，即水體被污染后可以通過一系列的物理、化學和生物學作用，使感官性狀逐漸恢復到被污染前的狀態。但是水體的自凈能力有一定限度，如果外來物質超過某一限度，水體水質就會惡化，嚴重的會變成黑臭水體，影響水體的景觀效果。因此，當水體自凈能力無法保證水質并實現其功能的可持續時，就需要人工循環和凈化工藝的介入，以保障水體功能的實現，這需要相應的給排水系統和水質處理技術的支撐。從水的人工循環角度出發，靜水景觀和動水景觀的構造并不是單一的藝術構造，更重要的是要考慮水景運行過程中的良性運行和可持續發展。目前流行的水景觀設計存在或多或少的誤區，例如在某些住宅區域的水景觀設計中，水只是一種擺設，僅發揮了其觀賞功能，缺乏親水功能；某些小區整治濱河景觀卻將其整治成鋼筋混凝土的渠道，完全改變了動態的自然景觀系統，破壞了河道兩岸動植物的生存環境，使環境失去了活力。因此，在水系溝通、湖泊開挖、水景觀構造設計之初，必須考慮項目所在地的水源、地質、水文、地貌和土壤等狀況，在體現藝術的同時方便水體水質管理，避免外來污染物的影響，并采用各種措施提升水體的自凈能力和環境容量。韌性景觀系統最大的特征是具有一定的環境容量，特別是水體對外來污染物質的自凈容量，能通過系統里的微生物、植物、動物等保持系統能量的平衡。因此，生態景觀系統里的水景觀是融合了獨立水景、濱水景觀、河道兩岸城市規劃、產業經濟發展剖析、海綿城市建設等多重內容的“大景觀”，是可持續發展城市的重要組成部分。當前有很多成功的水景案例，如福建閩江公園依據具體地勢構建動靜結合的水景，不僅活躍了公園的場景氛圍，而且通過水的流動提升了水體溶解氧含量，在植物搭配上注重功能性、藝術性和科學性，在對植物的品種和色彩進行搭配的基礎上，形成水域空間和水、陸生物群落交錯帶，營造生物群落的重要生境，提高了好氧微生物降解外來污染物的能力，擴大了水體的環境容量。

水景設計中的水源選取也是影響水景可持續發展的關鍵因素，水源選取不僅要滿足水質和水量要求，更要遵循國家節水的相關政策和法規。目前，很多城市的水景已經禁止使用市政自來水管網水源，這就要求設計師在進行水景規劃之初就要全面了解環境的水資源條件和政策，否則就會成為無水之景。

自然降水會影響城市水環境，水景中大面積的水體可以在雨季蓄積雨水，減輕市政排水壓力，減少洪澇災害發生的概率。而蓄積的水源又可以用來灌溉周圍的綠地等，尤其是在干旱季節，蓄水既可以用作飲用、洗漱等生活用水，又可以用于綠化灌溉、道路沖洗和火災撲救等。隨著城市建設的發展，城市雨洪管理的理念從傳統的快排轉化為緩排、滯留，因此要求城市空間中要設置足夠的水域空間來容納雨水，這些空間也稱為雨水景觀設施或低影響開發設施。雨水景觀設施不僅是城市雨水排水管網的組成部分，也是城市景觀的一部分，因此建設具有較好景觀效果的雨水景觀設施也是市政排水系統的任務之一。城市可持續發展建設中的雨水景觀設施能實現對雨水的有效管理和利用，也屬于城市排水系統的范疇。

海綿城市是韌性城市的一個重要方面，旨在通過模仿自然水循環、結合智慧城市理念、完善城市基礎設施等手段提升城市的韌性和智慧化水平。海綿城市建設旨在將城市營造得像海綿一樣，能在下雨時吸水、滲水、凈化雨水，在需要水的時候再釋放水以滿足用水要求。如何將海綿低影響開發設施與景觀有機融合是韌性景觀設計工作的重點和難點。例如，在景觀設計中，將綠地設置成下凹式，避免雨水存積，實現雨水就近滲出，是一種操作性較強的方式；修建雨水蓄水池，將可利用的雨水存儲起來，為景觀水體或人工濕地建設作準備，可實現雨水的循環利用。

綜上所述，韌性城市中的水景觀只有將藝術與工程技術有機融合才能使水景觀在生動美麗的同時擁有可持續性。這就要求工程人員要有水景設計方面的美學素養，更要有構建良性水循環的能力。針對這個培養目標，景觀水工程課程內容應在傳統給水工程、排水工程技術、園林水景工程的基礎上進一步延伸拓展，除了水的良性循環等內容，還應緊密結合生態文明建設中人民對美好環境的需求，將水體水質維護和保障與景觀設計等內容深度融合。優化后的課程內容具體包括靜水景觀、動水景觀（溪流、瀑布、噴泉）等設施的美學形態選擇，給排水系統設計，景觀水體水質保障，水質凈化型人工濕地設計，雨水景觀與海綿城市設計，園林綠地噴灌系統設計等。

二、改革教學方式

改革教學方式主要從豐富課程教學形式、完善教學評價等方面展開。景觀水工程課程內容多、實踐性強、涉及面廣，傳統課堂的單一教學模式已經無法吸引學生，不能達到良好的教學效果。以學生為中心的教學必然要求教學方式與時俱進。結合課程內容和培養目標，本課程2019年率先進行線上線下混合式教學實踐，豐富了教學形式。線上線下混合式教學即引入信息技術、智慧教室，安排25%（8學時/32學時）的線上教學時間，結合實踐性較強的教學內容，實施學生線上自主學習與線下面授有機結合的混合式教學，以提高學生的參與性與創新性，及時發現學生的錯點和疑點，并反饋到教學中，打造線上課程與線下課堂相融合的混合式“金課”，培養學生解決給排水工程復雜問題的能力，保障學生學習的有效性和滿意度。相對于傳統單一的線下教學，線上線下混合式教學分為課前、課中和課后三個階段。下面以“海綿城市低影響開發設施的構建”章節為例，闡述具體的教學過程。

該章節的教學內容是海綿城市建設典型低影響開發設施的原理、設計和施工，重難點是生物滯留池、雨水花園實現景觀和去除徑流污染雙重功能的實現途徑。本章節的教學目標包括知識、能力和價值三個目標。知識目標是基于海綿城市雨洪管理的基本原則，掌握雨洪管理中低影響開發雨水設施的類型、基本原理、應用特征；能力目標是具有景觀水工程領域的申辯式思維能力，具備環境保護、可持續發展意識，具備解決雨水景觀與海綿城市雨水設施相結合等復雜工程問題的能力；價值目標是具備水工程思維，培養精益求精、刻苦務實的工匠精神和職業使命感、家國情懷，提升團結協作能力。線上線下混合式教學依托中國大學慕課平臺的景觀水工程在線開放課程（2021年江蘇省一流線上課程）、慕課堂、QQ學習群等展開。

在混合式教學正式實施前，教師要將自主學習任務、指南、微視頻上傳至學習平臺。學習任務包括學習視頻觀看和案例調查。其中，案例調查按班級分為4～5人一組，通過文獻查閱、媒體報道、走訪觀察等手段調查某海綿示范工程案例，形成調查報告，具體內容包括項目運用的海綿LID設施類型，分析設施工作原理、效果、優缺點等。學生結合水力學、水處理的專業知識提出自己的理解和認識，同時將學習過程中遇到的困惑提交至學習平臺，教師據此可以把握學生課前的自主學習狀況，并了解學生的問題所在，以便利用網絡或在課堂中有針對性地進行解答和指導。根據教學內容，學生調查的案例有綠色屋頂、透水路面、生物滯留池、淺草溝等，學生嘗試用專業知識對其進行分析，但是對設施的基本工作原理和應用要求分析得不夠全面，對水質指標了解得不夠清楚，對徑流污染去除理解得不夠透徹，教師應提前做好知識學習指導。同時，教師可利用平臺提供的討論區或QQ學習群等網絡交流工具，與學生進行同步/異步的交流與反饋，進行有針對性的個別化指導。

課中階段伊始，教師要針對上節課的內容通過慕課堂練習功能檢測學生的掌握情況，以銜接本節課的內容。根據課前學習情況，組織學生上臺分組匯報課前調查的案例（選擇與本節學習重難點內容相關的案例），同時教師針對匯報內容進行提問，考查學生對案例的理解情況，重點分析學生有疑惑的問題，從水質指標、水中物質遷移轉化方式、水力學基本原理等角度剖析各種設施的工作原理，進而總結設施的應用要求，如透水路面的適用場所和注意事項、綠色屋頂對屋頂荷載和防水性的影響、生物滯留池結構和填料的選擇對徑流污染去除的影響、生物滯留帶與道路的銜接關鍵點等。結合案例，對實際工程中應用較多的雨水花園技術進行進一步的補充與分析，總結其工作原理（過濾過程中的吸收、吸附）和優點（既有景觀作用，又有雨水滯留、徑流污染去除的功能），以及該技術在運用過程中要注意的方面，如結合環境地形地勢和水體設置，針對區域水體水質特點有針對性地選擇某一強化雨水花園，同時考慮維護過程中可能出現的問題（要根據季節及時收割植物，避免非生長季節植物的腐敗對水質造成負面影響），引導學生思考可采取的措施等。在指導學生進行自主探究的過程中，既要尊重學生個體的獨立性，讓其在自主探究的過程中建構自己的知識體系，又要保證在有限的時間內協助學生獲得較大的學習效益。最后總結本節內容，重點強調以凈化和景觀為目的的雨水景觀設施設計、構建生態空間的基本原理與實施方式等內容，融入“綠水青山就是金山銀山”、綠色發展理念等思政內容。在自主探究或合作學習活動結束后，學生可通過雨水景觀設施照片、周邊景觀要素現狀及需求調查、水處理工藝分析方案、植物或填料運行維護方案及運用現狀調查等，展示研究性學習成果、分享學習心得和體會。在這一過程中，教師要對學生的學習成果給予點評和指導，引導學生反思自己知識、技能方面的收獲，并對學習經驗、學習方法進行總結，開展自我評價，建構自我意識。

在課中展示和交流完成后，學生要完成中國大學慕課上的線上單元測試和作業，考查自己對課堂內容的掌握情況；同時根據教師和其他同學的建議，修改、完善、提煉自己的學習成果，反思總結并提交至學習平臺，作為總結性評價的重要組成部分。這些都能轉化為可重復使用、可再生的學習文化資源和教育改革資源，并促使教育系統成為一個螺旋式上升的“超循環”和“自組織”系統。課后同步布置引申學習內容，讓學生到課程案例實踐基地現場學習典型低影響開發雨水設施，保證知識結構體系的完整性，培養其解決實際雨水收集與利用等復雜工程問題的能力。本課程學習評價方式包括過程性評價和總結性評價。過程性評價貫穿于混合式教學設計的各個階段，對課前、課中和課后學習任務完成情況進行評價，如是否完成了有效的低影響開發雨水設施的位置、規模、工作原理、主要特征、景觀效果調查，這一部分評價占比50％；另外，還有是否在線上平臺提交困惑和建議，是否積極參與課堂討論并形成一定的成果，這一部分評價占比50％。總結性評價則在教學完成后進行，主要對學生的學習效果，以及知識掌握、能力養成、價值觀培養等情況進行全面考查和評價，主要體現在課后的引申學習上，包括案例調查報告及課后作業的完成情況。在教學過程中，教師根據學生對知識點的學習情況，了解學生的學習規律，并據此及時完善教學設計，通過迭代式循環，形成混合式教學設計的最佳實踐方式。本次課的教學目標是讓學生掌握海綿城市低影響開發設施的原理，重點掌握生物滯留池、雨水花園、透水路面、下沉式綠地的原理、設計和施工等知識及技能，要求學生學習后能夠針對不同規模、不同環境、不同區域的雨水水質和水量特征，靈活合理規范地運用低影響開發設施，將工藝與景觀相結合。海綿城市低影響開發設施在海綿示范工程中的應用案例很多，學生能夠通過不同途徑接觸這個領域的技術問題，因此在課前任務成果提交階段，學生反響強烈，提交了很多圖片和方案，并對部分現狀進行了初步的分析，思考了相關技術問題和實踐問題。課堂教學階段，在教師引導學生進行深入、專業、全面分析后，學生對海綿城市低影響開發設施的技術應用問題有了更進一步的認識，了解了諸如生物滯留池強化徑流污染去除的關鍵因素識別、雨水花園植物的選擇及不同季節的搭配等知識，教學效果良好。

三、結語

天地之有百川也，猶人之有血脈。血脈運行，泛揚動靜，自有節度。城市因水而興、由水而榮，水是城市的命脈和靈魂。21世紀的城市要建設成為韌性城市，不僅要提供財富增長的機會，而且要迎接生態、環境、美學、文化、科技和社會等方面的變革。景觀水工程是韌性城市建設過程中會使用到的一門設計藝術與工程科學深度融合的應用學科，涉及城市水系規劃、市政工程和園林理水工程三個方面的內容。基于新形勢新領域對人才的需求，景觀水工程課程教學團隊后續將總結經驗，繼續從課程內容更新、教學模式改革等方面完善教學模式，針對具有給排水科學與工程基礎理論知識的本科生，進一步進行融合教學，培養既有景觀營造美學素養，又具有自然科學知識和技能的復合型人才。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 蔣冬初，何飛，熊潔，等.基于OBE理念的混合式一流本科課程教學改革新探索：以數字信號處理課程為例[J].大學教育，2024 （14）：56-59.

[2］ 張韻，王洋，魏國，等.韌性市政給排水基礎設施創新設計實踐[J].給水排水，2024，60 （3）：59-64.

[3］ 胡岑思.韌性理念在城市濱水景觀中的應用[J].現代園藝，2024，47 （4）：147-148.

[4］ 王輝，吳平，朱浩，等.基于“金課”建設的“大學物理”線上線下混合教學實踐[J].大學物理，2021，40（3）：51-55.

[5］ 陳寧靜，曾慶璇，王娟芬.線上線下混合教學在建筑設計課程中的應用[J].江蘇建材，2022（3）：34-36.

[6］ 梁瑜海，余光偉，仲海濤.環境工程專業《建筑給排水工程》課程線上線下混合教學模式探索[J].廣東化工，2021，48（7）：249.

[7］ 蒲東兵，孫英娟，陳陽，等.基于SPOC的線上線下混合教學模式探究與實踐[J].長春師范大學學報，2019，38（10）：149-154.

［責任編輯：劉鳳華］