基于韧性城市建设理念的景观水工程课程教学改革研究

［摘 要］生态文明建设背景下，韧性城市的建设需要既懂景观营造又懂给排水良性循环系统知识的复合型人才。景观水工程课程是综合多门学科知识，面向土木类给排水科学与工程专业本科生开设的特色课程。文章从优化课程内容方面阐述了服务韧性城市建设的复合型人才培养模式下景观水工程课程教学内容的调整和更新，从改革教学方式方面探讨了信息化社会以学生为中心的课程教学改革实践方式，并以“海绵城市低影响开发设施的构建”章节教学为例阐述了线上线下混合式教学设计的重点和关键点。

［关键词］韧性城市；城市建设；景观水工程；海绵城市；教学改革

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2025）01-0059-05

韧性城市指城市能够凭自身的能力抵御灾害、减轻灾害损失，并合理地调配资源以从灾害中快速恢复。韧性城市需要韧性景观，其中高品质的水环境、水循环系统是韧性景观的重要组成部分。基于韧性城市建设的需要，给排水科学与工程专业人才培养方案也与时俱进，要求学生掌握城市水循环、水处理的科学技术理论知识，具备将水的人工循环技术与城市景观及水的自然循环有机融合的能力。依托学校林业特色背景，南京林业大学土木工程学院给排水科学与工程专业开设了景观水工程特色课程，在传统水景工程、园林工程课程的基础上，将城市建设发展过程中的“水体景观”“空间”“城市”这三个复杂体衍生的城市规划、市政给排水、水环境规划和治理、园林景观等相关技术进行融合，使学生理解城市景观领域中水环境整治和生态环境营造中设计方案与环境之间的关系，并能够站在环境保护和可持续发展的角度思考景观给排水工程实践的可持续性，能够评价水景产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。课程具有知识点多、应用性强、涉及面广、发展变化快、规范与标准图集多的特点，有较强的实用性和时代性。课程教学改革主要从优化课程内容和改革教学方式两个方面展开。

一、优化课程内容

韧性城市中的水系统构建理念是通过规划设计，以水为源、以人为本，让城与水保持一种和谐共存的关系，呈现一个由水生态、水健康、水安全、水循环、水文化、水空间及水经济多个方面综合构建而成的理想体系，其中涉及人造水景、水景水质处理与维护、自然水体生态修复、湿地景观、城镇雨洪管理与景观的结合、绿地节水灌溉系统等与水相关的人工循环内容。

传统的水景工程也称为园林理水工程，与土方工程、掇山置石工程、园林驳岸工程、园路工程、种植工程等构成了园林景观工程。“水令人远，景得水而活”，水景是园林景观工程的灵魂。从景观美观角度考虑，水体要表现出无色无味、清澈透明的特点，即要求水中物质不能超过一定的浓度。自然水体在长期的环境发展过程中对进入水中的物质具有一定的自净能力，即水体被污染后可以通过一系列的物理、化学和生物学作用，使感官性状逐渐恢复到被污染前的状态。但是水体的自净能力有一定限度，如果外来物质超过某一限度，水体水质就会恶化，严重的会变成黑臭水体，影响水体的景观效果。因此，当水体自净能力无法保证水质并实现其功能的可持续时，就需要人工循环和净化工艺的介入，以保障水体功能的实现，这需要相应的给排水系统和水质处理技术的支撑。从水的人工循环角度出发，静水景观和动水景观的构造并不是单一的艺术构造，更重要的是要考虑水景运行过程中的良性运行和可持续发展。目前流行的水景观设计存在或多或少的误区，例如在某些住宅区域的水景观设计中，水只是一种摆设，仅发挥了其观赏功能，缺乏亲水功能；某些小区整治滨河景观却将其整治成钢筋混凝土的渠道，完全改变了动态的自然景观系统，破坏了河道两岸动植物的生存环境，使环境失去了活力。因此，在水系沟通、湖泊开挖、水景观构造设计之初，必须考虑项目所在地的水源、地质、水文、地貌和土壤等状况，在体现艺术的同时方便水体水质管理，避免外来污染物的影响，并采用各种措施提升水体的自净能力和环境容量。韧性景观系统最大的特征是具有一定的环境容量，特别是水体对外来污染物质的自净容量，能通过系统里的微生物、植物、动物等保持系统能量的平衡。因此，生态景观系统里的水景观是融合了独立水景、滨水景观、河道两岸城市规划、产业经济发展剖析、海绵城市建设等多重内容的“大景观”，是可持续发展城市的重要组成部分。当前有很多成功的水景案例，如福建闽江公园依据具体地势构建动静结合的水景，不仅活跃了公园的场景氛围，而且通过水的流动提升了水体溶解氧含量，在植物搭配上注重功能性、艺术性和科学性，在对植物的品种和色彩进行搭配的基础上，形成水域空间和水、陆生物群落交错带，营造生物群落的重要生境，提高了好氧微生物降解外来污染物的能力，扩大了水体的环境容量。

水景设计中的水源选取也是影响水景可持续发展的关键因素，水源选取不仅要满足水质和水量要求，更要遵循国家节水的相关政策和法规。目前，很多城市的水景已经禁止使用市政自来水管网水源，这就要求设计师在进行水景规划之初就要全面了解环境的水资源条件和政策，否则就会成为无水之景。

自然降水会影响城市水环境，水景中大面积的水体可以在雨季蓄积雨水，减轻市政排水压力，减少洪涝灾害发生的概率。而蓄积的水源又可以用来灌溉周围的绿地等，尤其是在干旱季节，蓄水既可以用作饮用、洗漱等生活用水，又可以用于绿化灌溉、道路冲洗和火灾扑救等。随着城市建设的发展，城市雨洪管理的理念从传统的快排转化为缓排、滞留，因此要求城市空间中要设置足够的水域空间来容纳雨水，这些空间也称为雨水景观设施或低影响开发设施。雨水景观设施不仅是城市雨水排水管网的组成部分，也是城市景观的一部分，因此建设具有较好景观效果的雨水景观设施也是市政排水系统的任务之一。城市可持续发展建设中的雨水景观设施能实现对雨水的有效管理和利用，也属于城市排水系统的范畴。

海绵城市是韧性城市的一个重要方面，旨在通过模仿自然水循环、结合智慧城市理念、完善城市基础设施等手段提升城市的韧性和智慧化水平。海绵城市建设旨在将城市营造得像海绵一样，能在下雨时吸水、渗水、净化雨水，在需要水的时候再释放水以满足用水要求。如何将海绵低影响开发设施与景观有机融合是韧性景观设计工作的重点和难点。例如，在景观设计中，将绿地设置成下凹式，避免雨水存积，实现雨水就近渗出，是一种操作性较强的方式；修建雨水蓄水池，将可利用的雨水存储起来，为景观水体或人工湿地建设作准备，可实现雨水的循环利用。

综上所述，韧性城市中的水景观只有将艺术与工程技术有机融合才能使水景观在生动美丽的同时拥有可持续性。这就要求工程人员要有水景设计方面的美学素养，更要有构建良性水循环的能力。针对这个培养目标，景观水工程课程内容应在传统给水工程、排水工程技术、园林水景工程的基础上进一步延伸拓展，除了水的良性循环等内容，还应紧密结合生态文明建设中人民对美好环境的需求，将水体水质维护和保障与景观设计等内容深度融合。优化后的课程内容具体包括静水景观、动水景观（溪流、瀑布、喷泉）等设施的美学形态选择，给排水系统设计，景观水体水质保障，水质净化型人工湿地设计，雨水景观与海绵城市设计，园林绿地喷灌系统设计等。

二、改革教学方式

改革教学方式主要从丰富课程教学形式、完善教学评价等方面展开。景观水工程课程内容多、实践性强、涉及面广，传统课堂的单一教学模式已经无法吸引学生，不能达到良好的教学效果。以学生为中心的教学必然要求教学方式与时俱进。结合课程内容和培养目标，本课程2019年率先进行线上线下混合式教学实践，丰富了教学形式。线上线下混合式教学即引入信息技术、智慧教室，安排25%（8学时/32学时）的线上教学时间，结合实践性较强的教学内容，实施学生线上自主学习与线下面授有机结合的混合式教学，以提高学生的参与性与创新性，及时发现学生的错点和疑点，并反馈到教学中，打造线上课程与线下课堂相融合的混合式“金课”，培养学生解决给排水工程复杂问题的能力，保障学生学习的有效性和满意度。相对于传统单一的线下教学，线上线下混合式教学分为课前、课中和课后三个阶段。下面以“海绵城市低影响开发设施的构建”章节为例，阐述具体的教学过程。

该章节的教学内容是海绵城市建设典型低影响开发设施的原理、设计和施工，重难点是生物滞留池、雨水花园实现景观和去除径流污染双重功能的实现途径。本章节的教学目标包括知识、能力和价值三个目标。知识目标是基于海绵城市雨洪管理的基本原则，掌握雨洪管理中低影响开发雨水设施的类型、基本原理、应用特征；能力目标是具有景观水工程领域的申辩式思维能力，具备环境保护、可持续发展意识，具备解决雨水景观与海绵城市雨水设施相结合等复杂工程问题的能力；价值目标是具备水工程思维，培养精益求精、刻苦务实的工匠精神和职业使命感、家国情怀，提升团结协作能力。线上线下混合式教学依托中国大学慕课平台的景观水工程在线开放课程（2021年江苏省一流线上课程）、慕课堂、QQ学习群等展开。

在混合式教学正式实施前，教师要将自主学习任务、指南、微视频上传至学习平台。学习任务包括学习视频观看和案例调查。其中，案例调查按班级分为4～5人一组，通过文献查阅、媒体报道、走访观察等手段调查某海绵示范工程案例，形成调查报告，具体内容包括项目运用的海绵LID设施类型，分析设施工作原理、效果、优缺点等。学生结合水力学、水处理的专业知识提出自己的理解和认识，同时将学习过程中遇到的困惑提交至学习平台，教师据此可以把握学生课前的自主学习状况，并了解学生的问题所在，以便利用网络或在课堂中有针对性地进行解答和指导。根据教学内容，学生调查的案例有绿色屋顶、透水路面、生物滞留池、浅草沟等，学生尝试用专业知识对其进行分析，但是对设施的基本工作原理和应用要求分析得不够全面，对水质指标了解得不够清楚，对径流污染去除理解得不够透彻，教师应提前做好知识学习指导。同时，教师可利用平台提供的讨论区或QQ学习群等网络交流工具，与学生进行同步/异步的交流与反馈，进行有针对性的个别化指导。

课中阶段伊始，教师要针对上节课的内容通过慕课堂练习功能检测学生的掌握情况，以衔接本节课的内容。根据课前学习情况，组织学生上台分组汇报课前调查的案例（选择与本节学习重难点内容相关的案例），同时教师针对汇报内容进行提问，考查学生对案例的理解情况，重点分析学生有疑惑的问题，从水质指标、水中物质迁移转化方式、水力学基本原理等角度剖析各种设施的工作原理，进而总结设施的应用要求，如透水路面的适用场所和注意事项、绿色屋顶对屋顶荷载和防水性的影响、生物滞留池结构和填料的选择对径流污染去除的影响、生物滞留带与道路的衔接关键点等。结合案例，对实际工程中应用较多的雨水花园技术进行进一步的补充与分析，总结其工作原理（过滤过程中的吸收、吸附）和优点（既有景观作用，又有雨水滞留、径流污染去除的功能），以及该技术在运用过程中要注意的方面，如结合环境地形地势和水体设置，针对区域水体水质特点有针对性地选择某一强化雨水花园，同时考虑维护过程中可能出现的问题（要根据季节及时收割植物，避免非生长季节植物的腐败对水质造成负面影响），引导学生思考可采取的措施等。在指导学生进行自主探究的过程中，既要尊重学生个体的独立性，让其在自主探究的过程中建构自己的知识体系，又要保证在有限的时间内协助学生获得较大的学习效益。最后总结本节内容，重点强调以净化和景观为目的的雨水景观设施设计、构建生态空间的基本原理与实施方式等内容，融入“绿水青山就是金山银山”、绿色发展理念等思政内容。在自主探究或合作学习活动结束后，学生可通过雨水景观设施照片、周边景观要素现状及需求调查、水处理工艺分析方案、植物或填料运行维护方案及运用现状调查等，展示研究性学习成果、分享学习心得和体会。在这一过程中，教师要对学生的学习成果给予点评和指导，引导学生反思自己知识、技能方面的收获，并对学习经验、学习方法进行总结，开展自我评价，建构自我意识。

在课中展示和交流完成后，学生要完成中国大学慕课上的线上单元测试和作业，考查自己对课堂内容的掌握情况；同时根据教师和其他同学的建议，修改、完善、提炼自己的学习成果，反思总结并提交至学习平台，作为总结性评价的重要组成部分。这些都能转化为可重复使用、可再生的学习文化资源和教育改革资源，并促使教育系统成为一个螺旋式上升的“超循环”和“自组织”系统。课后同步布置引申学习内容，让学生到课程案例实践基地现场学习典型低影响开发雨水设施，保证知识结构体系的完整性，培养其解决实际雨水收集与利用等复杂工程问题的能力。本课程学习评价方式包括过程性评价和总结性评价。过程性评价贯穿于混合式教学设计的各个阶段，对课前、课中和课后学习任务完成情况进行评价，如是否完成了有效的低影响开发雨水设施的位置、规模、工作原理、主要特征、景观效果调查，这一部分评价占比50％；另外，还有是否在线上平台提交困惑和建议，是否积极参与课堂讨论并形成一定的成果，这一部分评价占比50％。总结性评价则在教学完成后进行，主要对学生的学习效果，以及知识掌握、能力养成、价值观培养等情况进行全面考查和评价，主要体现在课后的引申学习上，包括案例调查报告及课后作业的完成情况。在教学过程中，教师根据学生对知识点的学习情况，了解学生的学习规律，并据此及时完善教学设计，通过迭代式循环，形成混合式教学设计的最佳实践方式。本次课的教学目标是让学生掌握海绵城市低影响开发设施的原理，重点掌握生物滞留池、雨水花园、透水路面、下沉式绿地的原理、设计和施工等知识及技能，要求学生学习后能够针对不同规模、不同环境、不同区域的雨水水质和水量特征，灵活合理规范地运用低影响开发设施，将工艺与景观相结合。海绵城市低影响开发设施在海绵示范工程中的应用案例很多，学生能够通过不同途径接触这个领域的技术问题，因此在课前任务成果提交阶段，学生反响强烈，提交了很多图片和方案，并对部分现状进行了初步的分析，思考了相关技术问题和实践问题。课堂教学阶段，在教师引导学生进行深入、专业、全面分析后，学生对海绵城市低影响开发设施的技术应用问题有了更进一步的认识，了解了诸如生物滞留池强化径流污染去除的关键因素识别、雨水花园植物的选择及不同季节的搭配等知识，教学效果良好。

三、结语

天地之有百川也，犹人之有血脉。血脉运行，泛扬动静，自有节度。城市因水而兴、由水而荣，水是城市的命脉和灵魂。21世纪的城市要建设成为韧性城市，不仅要提供财富增长的机会，而且要迎接生态、环境、美学、文化、科技和社会等方面的变革。景观水工程是韧性城市建设过程中会使用到的一门设计艺术与工程科学深度融合的应用学科，涉及城市水系规划、市政工程和园林理水工程三个方面的内容。基于新形势新领域对人才的需求，景观水工程课程教学团队后续将总结经验，继续从课程内容更新、教学模式改革等方面完善教学模式，针对具有给排水科学与工程基础理论知识的本科生，进一步进行融合教学，培养既有景观营造美学素养，又具有自然科学知识和技能的复合型人才。

［ 参 考 文 献 ］

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［责任编辑：刘凤华］