绿色低碳视角下“海绵城市”课程的教学设计初探究

［摘 要］ 海绵城市理念有效地推动城市绿色低碳发展，上海海绵城市建设已取得了显著的成效。在“双碳”背景下，高校应积极开展碳中和通识教育与实践培养，以满足国家对人才培养的需求。然而，当前高职院校市政工程类专业在海绵城市相关课程的教学建设仍存在问题。因此，探究以上海市海绵城市建设案例助力“海绵城市”课程的教学设计，旨在为学生提供更便捷的实践平台，打造高效课堂，促进教学相长。

［关键词］ “双碳”背景；海绵城市建设案例；教学设计

［基金项目］ 2024年度上海市高职高专土建类专业教育教学研究课题项目“绿色低碳视角下新工科理念的教学设计与实践——以上海市海绵城市建设案例助力《海绵城市》课程教学为例”（TJY202405）

［作者简介］ 罗娜娜（1987—），女，安徽亳州人，硕士，上海交通职业技术学院公用事业和路桥工程学院助教，主要从事海绵城市建设的相关课题、水质检测与分析技术的课程案例应用研究。

［中图分类号］ G712 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）34-0030-04 ［收稿日期］ 2024-02-17

引言

2021年3月，习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议时强调：“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标”［1］。

为深入学习贯彻党的二十大精神，积极响应《上海市海绵城市建设“十四五”规划》要求，将学习成果转化为建设美丽中国的实际行动。作为高等职业院校给水排水工程技术专业的教师，肩负着立德树人，为党育人、为国育才的使命。将中国特色社会主义建设、绿色低碳理念和社会主义核心价值观融入课堂教学，培养新时代的社会主义建设者和接班人。在培养学生绿色化学理念的同时，实现社会可持续发展是必然要求［2］。因此，结合给水排水工程技术专业的课程教育教学要求，将上海市海绵城市建设案例应用于“海绵城市”课程的教育教学中，旨在提高教学效果、打造高效课堂。

一、研究背景

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用［3］4。其核心理念在于模仿自然海绵的物理结构和功能特性，构建一个具有“海绵”弹性和韧性的城市雨水管理体系。

为加快推进上海市海绵城市建设，改善城市生态环境，推进城市绿色发展，根据国务院办公厅发布的《关于推进海绵城市建设的指导意见》明确提出的城市建成区的目标要求，上海市政府进行海绵城市建设规划与部署。2017年12月，国务院批复原则同意《上海市城市总体规划（2017—2035年）》，该文件明确了海绵城市建设的总体要求。2018年12月，上海公布16个市级海绵城市建设试点区，这些地区分布于上海市区和郊区。

根据《上海市海绵城市规划建设管理办法》《上海市海绵城市建设“十四五”规划》以及《上海市海绵城市专项规划（2016—2035年）》，目前上海市已经实施了15个海绵城市建设改造案例，并且取得了显著的成果。海绵城市建设理念的应用对于推动城市绿色低碳发展具有重要意义。

2021年7月，教育部印发的《高等学校碳中和科技创新行动计划》指出，鼓励高校开设碳中和通识课程，将碳中和理念与实践融入人才培养体系［4］。2022年4月，教育部印发的《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》指出，将绿色低碳理念纳入教育教学体系［5］。因此，结合给水排水工程技术专业的人才培养方案和教学标准，将上海市海绵城市建设案例应用于“海绵城市”课程的教育教学中，探究其教学设计过程。

二、研究过程

海绵城市建设是一个综合性强的领域，涉及城市规划、建筑设计、市政工程等多个学科的知识。近些年，部分院校开设了海绵城市相关的专业课或任意选修课。但海绵城市相关课程仍面临一系列问题，如教学内容系统性有待提高、教学实训条件不齐全，以至于学生的课堂实践活动不足、教学过程学生参与度不高等［6］。

上海交通职业技术学院“海绵城市”课程开设于给水排水工程技术专业二年级第二学期，学生已具备给排水专业的基础知识，具有一定的数据整合能力和合作探究的学习习惯，具备查阅标准和文献的能力。学生思维活跃，但自我探究意识和深度思考能力还不够，动手能力也有待提升。基于学情分析、课程教学标准以及教学设施等综合因素，在“海绵城市”课程的教学设计中，可以通过以下几个方面展开讨论。

（一）解读政策背景与规划实践部署

教师通过介绍上海市政府出台的政策措施及海绵城市规划的具体实践，帮助学生了解政策背景和规划目标，深刻理解基于“双碳”背景下，助力生态文明建设和绿色低碳发展理念的海绵城市模式［7］。

1.观摩视频，探索“海绵”理念。教师通过提问引导的方式，激发学生的好奇心和对海绵城市概念的兴趣。结合播放上海临港海绵城市展示中心关于海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵工程措施的视频，将抽象概念转化为具象理解，帮助学生直观地认识海绵城市的概念。此外，布置课后作业，要求学生独立完成，用便于理解和记忆的方式整理归纳出海绵城市建设理念的知识点，进一步加深学生对海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针的理解，为未来的海绵城市建设技术措施打下坚实的基础。

2.解读政策，了解如何让城市回归自然。教师提供上海市海绵城市建设的政策文件，学生阅读并分享文件概要，梳理文件中关于海绵城市建设规划、布局、实施及完善的时间点。教师进行简要的点评，并展示上海市海绵城市建设的发展历程，帮助学生更清晰地理解政策的连贯性。通过这种方式，学生能够深刻体会到“人民城市为人民，人民城市人民建”的迫切号召力，从而增强学生的专业自信和建设美丽中国的使命感。

3.合作探究，认识城市学会“呼吸”。学生分组协作，通过查阅资料和交流调研的方式，对上海市已有的海绵城市建设改造案例进行梳理，识别每个案例中应用的“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针的措施，并分析案例的实施现状、社会效益、经济效益和生态效益，以让学生能够更深入地理解海绵城市建设的理念，认识到城市需要像海绵一样“呼吸”，从而为后续的上海市海绵城市建设项目分析和实践活动提供必要的基础知识。

（二）剖析降雨规律与排水防涝策略

学生小组合作探究，查阅有关上海近42年暴雨强度及易发时段特征分析的论文，根据文中1978—2020年历年暴雨发生情况，对暴雨总量、强度、易发时段、易发时段特征变化、大暴雨日形成天气类型等方面进行分析，学生总结出上海地区的降雨规律［8］。

学生通过剖析《上海市海绵城市建设技术导则》，了解排水防涝标准要求和雨水资源利用目标，分析排水防涝策略的制定及其有效性。同时，教师引导学生思考如何在城市化进程中应对自然灾害，激发学生的社会责任感。

（三）探究低影响开发措施应用

学生查阅资料，以上海世博城市最佳实践区低影响开发雨水系统建设项目为例［3］71。小组合作探究，通过实践活动体验如何将绿色低碳理念应用于海绵城市建设中。每组学生需要解读相关资料、深入学习和分享汇报，从而更好地理解和应用海绵城市建设的理念。通过这种方式，学生能够更加全面地了解海绵城市建设的实际应用，为未来的城市规划和发展提供有益的参考。（1）案例分析组。介绍该项目的荣誉认证，实现了园区90%的雨水收集利用并在3天内用完。该组汇报项目的技术措施、运营后的维护管理事项等。（2）方案设计组。结合设计图示，讲述设计方案的内容、依据、施工措施以及“海绵”理念的建设成效。（3）项目实施组。结合总体设计方案图示、空间设计图示和蓄水模块图示，介绍该区的概况、改造项目、改造措施和相关措施的材料应用及应用效果。（4）效益评价组。讲述该项目成为北美地区以外首个获得LEED-ND铂金级认证的项目。通过分析示范区年径流总量控制情况，感悟海绵城市建设措施的效果，并强化学生的绿色低碳意识和专业认同感。最后由教师总结归纳海绵城市建设成效及评价体系的现状，指出目前对海绵城市建设效果的评价。同时，教师强调唯“年径流总量控制率”论会驱使在实际操作中诞生一些不合理的设计以达到该目标的要求，并引导学生认识到海绵城市建设的不完善之处，增强学生关注社会生活和城市发展的大局观。

（四）分析海绵城市建设典型案例

以上海市临港试点区海绵城市建设和上海之鱼的海绵城市建设作为典型的教学案例，学生学习《上海临港试点区海绵城市专项规划》和三年实施计划的政策文件，了解上海临港试点区海绵城市建设近况。学生通过查阅资料，知道奉贤上海之鱼项目被评为三星级“上海市绿色生态城区（试点）”。通过典型区域海绵城市建设案例分析，旨在增加学生的专业自信，同时增进学生一探究竟的求知欲和好奇心。

教师将带领学生进行课程实践活动，包括现场观摩临港海绵城市示范点和上海之鱼的建设成效，亲身体验和实践探究海绵城市建设；参观上海临港海绵城市展示中心，深入了解海绵之源、海绵之路、海绵之芯、海绵之城、海绵之美的展厅，感受海绵城市应用技术的实际效果；参观上海南大智慧城规划展示馆，观摩物理沙盘，了解南大海绵城市示范区的雨水系统物理模型。学生将通过拍摄图片和录制视频等形式记录海绵城市建设的具体措施，并通过查阅资料了解其成效。最后，学生整理资料、小组汇报，分享实践收获和感想。其目的旨在激发学生的学习兴趣和动力，帮助他们更深入地理解海绵城市的实施过程与成果。

（五）思维拓展训练，迎挑战、展未来

目前，转变以排为主的传统理念逐步迈向海绵城市发展模式是个漫长的过程，并非一蹴而就［9］。海绵城市是积极响应绿色低碳发展理念的新模式，是建设生态文明之城的必由之路。

此外，海绵城市建设的考核办法是我国城市建设必要的考核环节［10］，教师向学生普及《海绵城市建设评价标准》（GB/T51345-2018）和《海绵城市建设绩效评价与考核办法（试行）》。

为了提升教学效果，教师利用课堂实践活动，带领学生前往上海之鱼和临港海绵城市试点进行实践学习，学生需要整理资料、进行小组汇报和小结。通过“找碴儿”游戏活动，学生尝试寻找未达标之处。另外，学生通过解读上海海绵城市建设“十四五”规划（初稿），罗列目前上海海绵城市建设存在的问题，为后续的改进提供参考。这些实践活动将有助于学生深入理解海绵城市建设的理念和应用，提高学生主动思考、分析问题和解决问题的能力，进一步养成创新思维习惯。

三、研究成效

将上海市海绵城市建设案例应用于教学设计中，可以帮助学生更好地理解和掌握海绵城市建设的理念、技术、实践、维护管理以及现状与不足等方面的知识。其教学成效如下。

（一）增强学生对海绵城市建设的认识和理解

通过介绍上海市海绵城市建设的政策和案例，可以让学生了解海绵城市建设的背景、意义和目标，以及相关的技术和方法。这有助于学生更好地理解海绵城市建设的理念和原则，为后续的专业知识学习和实践打下基础。

（二）提高学生的动手实践能力和解决问题的能力

通过分析上海市海绵城市建设的典型案例，可以让学生了解海绵城市建设中的实际问题和技术难点，并学习如何运用所学知识解决这些问题。有助于提高学生的动手实践能力和解决问题的能力，培养学生的创新思维习惯，提升学生的综合素养。

（三）促进学生对海绵城市建设的学习趣味性

通过介绍上海市海绵城市建设的成功案例和成果，可以激发学生对海绵城市建设的学习乐趣和动力。这有助于学生更加积极地参与到海绵城市建设的学习和实践活动中，提高学生的学习效果和成果。

（四）推动绿色低碳理念在实践中的应用和发展