城市雨洪管理课程教学设计研究

吴倩

[摘 要] 城市雨洪管理是水文与水资源专业的重要专业技能课程，是在我国水资源紧缺及城市洪灾严重状况下的重要议题。目前该课程设置存在缺乏针对性，无法满足社会需求变化以及计算机辅助技术应用不足等问题。从确定教学目标、调整课程时序、优化教学内容以及合理运用教学方法四个方面阐述了对该课程教学设计的研究，以提高专业教学质量，培养高素质城市雨洪管理人才。

[关 键 词] 城市雨洪管理；教学设计；水文与水资源专业

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）04-0156-02

全球城市化日趨严重，城市人口急速增长，随之引发了严峻的环境气候问题，调查表明：自2007年起至今，全球因气候变化引发的年暴雨事件数目较2000年至2006年的平均数量增长达2倍有余，加之城市化所导致的硬质路面增加、城市排雨系统容量不足，城市洪水现象尤为严重。在欧美发达国家，从20世纪70年代起便将雨洪管理列入城市规划中。在我国，水资源紧缺；近10年来，城市雨洪灾害呈现多发趋势且所致损失严重，城市雨洪管理体系发展较快，但受地方经济发展水平、技术措施、管理水平等因素限制，尚处于初级阶段。“十三五”规划大力推行城市雨洪管理基础设施的建设，为保证水生态文明的有效建设，急需大量可从事该领域工作的高级人才。因此，合理设置教学内容，正确运用教学方法，引导学生从城市雨洪管理课程中整合理论知识，锻炼实际应用能力具有重要的意义。

一、城市雨洪管理课程教学现状分析

（一）教学内容：缺乏针对性，无法满足社会需求变化

我国城市雨洪管理领域的总体发展水平相较欧美发达国家滞后约30年，缺乏完善的法律法规、规范标准以及量化评估体系。且其在我国教育领域发展仅10年，仅北京建筑大学等少数高校开设有专门的课程，其余多数高校仍将此内容并入“给水排水系统”等课程中一笔带过，致使该课程教学设置缺乏针对性，教学成果无法量化评估。

（二）教学手段：计算机辅助技术有待深化

城市雨洪管理属于水文、水利、水生态环境、土木工程、给水排水等多学科交叉的领域，故教学所用软件也需体现多元性，但由于学校经费、师资力量不足以及课时设置限制等原因，Auto CAD等相关软件仍是我国多数传统工程类专业教学沿用的单一类型软件，若学生在校期间对各类型软件、技术如全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）（下文简称3S技术），计算机辅助技术（CAD），建筑信息管理（BIM），以及水文、水质、水力模型软件等接触不足，将导致学生就业竞争力弱、就业压力大，工作适应期长。

二、城市雨洪管理课程的构建及方案研究

（一）把握市场需求，确定教学目标

城市雨洪管理是我院水文与水资源高职本科专业的核心课程，课程设置本着“高起点、高标准、层次清晰、特色鲜明”的办学要求，突出“育人以学生为本，教学以能力为本，就业以服务为本” 内涵式发展道路，经多次走访企业、考察高校、专家论证，最终确定以下教学目标：（1）培养学生具备必要的水文计算、分析能力；（2）能结合应用市场常见技术软件解决水资源信息（雨量、河道信息，城市下垫面信息等）管理的能力；（3）能够完成城市雨洪管理工程（城市排水体系、海绵城市等）相关信息收集及模型建立、施工及运营各阶段的信息建立工作；（4）具备良好协作及安排管理能力；（5）具备良好书面概括及口头表达能力。本课程教学始终贯穿对学生动手能力、实战能力的训练，全方位提高学生综合素养。

（二）合理安排课程时序，调整课时比例

依据上述社会需求及人才培养目标，城市雨洪管理作为专业技能课程，应设置于大三或大四，前置课程为计算机辅助制图、水力学、城市水文学、水文地质学基础、3S（GIS、GPS、RS）技术及应用、水力水文模型软件应用、城市给水排水工程，为学生储备基本的水文水力基础知识、水工程专业知识以及软件应用能力。后续课程为专业综合训练，是对学生前期掌握所学专业知识的全面整合及实践能力的综合提升。课程学时设置以理论为辅（32学时），教授课程基础理论知识，以实践为重（60课时），目的为强化学生实践应用能力。实践课程以项目案例设计形式为主，以调动学生积极性，提高自主学习能力及理论知识的迁移和应用能力。

（三）深入調研，优化教学内容

城市雨洪管理的教学目的简单来说就是使学生掌握收集、处理城市雨水洪水的常见途径及施工、管理及运营的方法。课程设置不可沿袭传统模式，即简单将其纳入城市给水排水课程的章节内容，必须单独设置课程。理论课程以收集、蓄存、下渗、回用、调节等常见雨洪管理途径的理论基础及国内外案例教学为主。实践课程以项目案例设计为主，具体环节如下：首先展示项目案例的设计要求及背景材料；其次由学生分组分析项目案例，整合前期知识，甄选雨洪收集处理途径，提出合理设计方案；之后通过建立水力水文模型，验证各方案在不同暴雨强度下的排水能力；然后分析结果并不断优化方案；得出最终设计方案；最后分析设计所存在的问题等。课程结束后将以上设计内容以报告形式提交，强化学生语言归纳能力；并以小组完成成果PPT展示，锻炼学生口头表达能力。

（四）遵循教学规律，合理运用教学方法

1.分组项目教学，自行分配任务比例

小组项目教学是国际教育的主流趋势，不仅利于学生协作能力、沟通能力和规划安排能力的培养，更能通过小组人数调配来调整实践案例的难度设置，增强教学灵活性。教师可让学生自行制定任务分配表（教师可做合理调整）来平衡不同能力学生的锻炼程度，同时避免个别小组成员偷懒、抄袭，以“质”以“量”来评分。

2.课程项目的确定

实践课程中，项目案例设计是核心，直接影响教学效果，但案例的选取难度往往较难把握。常规案例选取有两种方式：教师模拟命题和实际工程案例。模拟命题的案例规模及难度可控性强，但案例设计的质量与教师专业技术能力直接相关，且工程可参考性不强。由于城市雨洪管理在我国发展尚不成熟，实际工程案例多为政府重点工程，存在项目案例规模较大，难度较深等不适宜教学的弊端，但符合国情及地方特色的实际案例教学更利于培养出符合社会需求的专业人才。欧美国家在雨洪管理领域已有较成熟的发展，笔者曾在国外参与雨洪管理的工作，并收集了一定数量的规模各异、难度不同的工程案例用作教学前沿素材。项目案例的选择要兼具难易适度、规模适中，符合地方特色又具备一定行业前沿性。

3.强化软件应用

掌握行业先进技术、软件是学习雨洪管理的重要手段。但学校教学长期落后于社会行业的发展，尤其是软件配置，极其影响教学质量以及学生就业后的适应能力。学校应加强技术创新应用和学科交叉，积极开展3S技术、计算机辅助技术（CAD）、建筑信息管理（BIM）、水文水力模型（如暴雨雨水管理模型SWMM、丹麦水利研究所开发的MIKE模型）、水质模型（如丹麦水利研究所开发的CS-Eco lab模型、南京智水公司研发的IWIND-LR软件等）在教学中的应用。同时学校应积极培养教师的软件教学能力，随时紧跟行业动向，避免教学手段及内容与社会脱节。

课程的教学设计及研究是一项任重道远的工作，在城市雨洪管理课程设计研究中我们做了很多努力，也有诸多不足，但我们一定会紧跟行业动向，把握社会需求，时时总结，不断更新完善教学设计，为学科发展打好基础，为培养能满足未来社会与科技发展需要、富有创新精神和实践能力的高素质应用型高级工程技术人才打好基础。

参考文献：

陈献，尤庆国，张瑞美，等.我国城市雨洪资源综合利用的现状、问题及对策[J].水力发展研究，2016（3）.