高职水利专业山洪沟治理工程课程设计教案
二、教学目标
让高职水利工程专业学生通过课程设计，能说出山洪沟治理的3类核心措施（工程措施：护岸、疏浚；生态措施：植被固坡、生态袋护坡；非工程措施：监测预警），明确各类措施的适用场景（如“陡坡段用浆砌石护岸，缓坡段用植被固坡”）；能结合简单山洪沟基础资料（如流域面积、坡降、泥沙含量），完成“工程措施选型+布置示意图”的方案框架设计，标注关键参数（如护岸高度、疏浚深度）；能识别治理方案中的2类常见问题（如护岸强度不足、忽视鱼类洄游通道），提出改进建议；培养“工程安全优先、生态保护兼顾”的治理理念，为后续参与实际工程设计奠定基础；避免“措施选型与地形脱节”“忽视流域水文特性”“生态措施形式化”的设计误区。
三、教学准备
教师准备材料：《山洪沟治理技术规范》（SL/T727-2021）相关章节、高职《水利工程设计基础》教材中“山洪灾害防治”内容、多媒体课件（含福建山区山洪沟灾害案例视频（3分钟，含灾前地形、灾中破坏、灾后治理）、典型治理工程CAD布置图、生态护岸与传统护岸对比图）、教学道具（山洪沟简易地形模型（标注坡降、易冲刷段）、治理措施选型卡片（护岸/疏浚/植被固坡等，含技术参数）、方案设计图纸模板、“设计小能手”评价表）；学生提前复习“水利工程测量基础”（如坡降计算）、“水文基础知识”（如洪峰流量估算），教师确保地形模型贴合实际案例（坡降1:50-1:100），图纸模板预留关键设计区域，符合高职学生设计实操需求。
四、教学重点
治理措施认知与选型：引导学生通过案例视频与规范解读，清晰区分工程、生态、非工程措施的类型，能根据“坡降大小、冲刷程度、生态要求”选择对应措施（如“泥沙淤积严重段优先疏浚，岸坡易坍塌段采用护岸”）；
方案框架设计：让学生结合地形模型与基础资料，完成“治理范围确定—措施布置—关键参数标注”的方案框架，在图纸上准确绘制护岸线、疏浚断面等核心要素；
方案问题识别：帮助学生通过对比规范与优秀案例，识别设计方案中的“措施参数不合理”（如护岸高度低于设计洪水位）、“生态考虑不足”（如未预留生态通道）等问题，提出调整思路。
五、教学难点
措施选型与地形的匹配：突破“学生仅按经验选型，不结合实际地形（如陡坡段选柔性护岸易变形）”的难点，通过“地形参数—措施特性”对应表（如“坡降＞1:30选刚性护岸，坡降＜1:50可选柔性护岸”），建立选型与地形的关联；
工程安全与生态的平衡：引导学生理解“生态措施需兼顾工程强度”（如植被固坡需搭配土工格栅增强稳定性），避免“只重生态形式忽略安全”或“只重工程强度破坏生态”的极端；
设计参数的初步确定：避免学生“参数盲目取值（如随意设定护岸高度）”，通过规范简化公式（如护岸高度=设计洪水位+0.5m安全超高），指导学生初步计算关键参数，确保设计合理性。
六、教学方法
案例导入法：播放福建山区山洪沟灾害视频（展示“未治理前暴雨引发滑坡、冲毁农田，治理后恢复生态与安全”），提问“视频中哪些问题需要通过工程治理解决？如果是你，会优先采取什么措施？”，引发学生工程设计思考；
规范解读法：结合《山洪沟治理技术规范》，提取“护岸设计基本要求”“生态措施技术指标”等核心条款，用通俗语言解读（如“规范要求护岸基础埋深需大于冲刷深度，避免被洪水淘空”），让学生明确设计依据；
模型实操法：让学生分组使用山洪沟地形模型，在模型上用贴纸布置护岸、疏浚区域，直观感受措施与地形的匹配关系，再转化为图纸设计；
小组讨论法：围绕“‘某低山丘陵区山洪沟，流域面积5km2，坡降1:40，岸坡有农田，该如何设计治理方案？’‘方案中生态措施该如何与工程措施结合？’”开展讨论，鼓励学生结合规范与案例发表观点；
成果互评法：组织学生分组展示设计方案，其他组根据“措施合理性、参数完整性、生态考虑”进行评价，教师补充点评，强化方案优化意识。
七、教学过程（60分钟）
（一）案例导入—认知山洪沟治理需求（5分钟）
视频与提问：播放福建山区山洪沟案例视频，暂停在“灾中冲毁护岸”画面，提问“这段护岸被冲毁可能是什么原因？（如基础埋深不足、材料强度不够）治理时该如何避免？”；再暂停在“灾后生态护岸”画面，提问“这种护岸上的植被有什么作用？和传统浆砌石护岸比有什么优势？”；
课题引入：“山洪沟治理不是简单的‘修堤筑坝’，需要结合地形、水文、生态综合设计，今天我们通过课程设计，学习如何完成一个简单的山洪沟治理方案框架”；
教材链接：翻开《水利工程设计基础》教材，指着“山洪沟治理方案设计”章节说“教材里介绍了治理方案