科教融合促進本科生創新和實踐能力培養

仇付國

摘要：目前我國大力推進海綿城市建設，以增強城市抵御自然災害的能力，減少洪澇災害對城市的影響。在海綿城市的建設中，給排水科學與工程發揮了關鍵的作用，讓城市在面臨大規模的降雨時不至于癱瘓，降低對城市居民正常工作和生活的影響。面對目前海綿城市建設的需要，如何培養給排水科學與工程專業本科生創新和實踐能力，改進教學內容和方法，培養適應海綿城市建設需求的建設人才是教育者需要思考和面對的問題。本文對新形勢下給排水工程專業本科生的培養要求和途徑進行了思考和分析。

關鍵詞：海綿城市；給排水科學與工程；科教融合；降雨

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0053-02

一、海綿城市建設的內容

海綿城市，是城市降水管理一種新型模式，它是指城市在遭受氣候變化和降雨等自然災害時，能夠表現出很強的自我修復能力，抵御一些突發的自然災害。2013年，習近平總書記在就城鎮化建設中指出：“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來，優先考慮利用自然力量排水，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市”。這就要求我們順應自然，建設自然，加強對城市成天環境的保護與利用，創造合適生態空間。通過合理地運用雨洪原理，創新新形勢下的城市給排水工作，讓我們合理去利用水資源，把其轉化成有利方面，解決城市缺水問題和環境惡化，促進城市健康有序發展，實現發展綠色城市，營造環保人文的新環境。

二、建設海綿城市對于促進城市發展的重要意義

1.海綿城市建設有利于緩解城市缺水問題。海綿城市，就像海綿一樣，可以對于涵養水源、保護環境起到關鍵作用。隨著城鎮化建設的推進，很多城市出現了水資源短缺的問題，這極大影響了城市的發展和社會的穩定，對于建設現代化城市有極大的阻礙作用。在全國城市當中，多數一線城市開始出現了缺水的現狀，尤其在北京、天津、河北地區，城市缺水問題已經上升為一個關鍵問題。有關資料顯示，在降水中，將近一多半的雨水可以被土壤吸收，一小部分水作為徑流水流失走。但是由于城市為公共交通讓步，很多地方都地面硬化，造成大多數水白白流失，極少部分被土壤吸收。故而，推進海綿城市建設可以緩解城市缺水這一問題，即通過把水涵養起來轉化為地下水供給人們利用，以減少缺水對人們生活的影響。

2.海綿城市建設有利于減少城市洪澇災害。2016年是近10年來降水最多的一年，連續幾天的特大降雨造成許多城市成為“威尼斯小鎮”。出現這種現象，主要是城市排水設施跟不上城市發展的需要。這種情況下推進海綿城市建設成為解決這一問題的關鍵。通過海綿城市建設，將“排水、滲漏、儲存、滯留”等處理降水的設施有機的結合在一起，讓城市降水不單單通過排水這單一手段來解決，通過綜合手段來治理，極大地增強城市防洪排澇的能力，很大程度的減少城市洪澇災害的發生。

3.海綿城市建設有利于提高城市人文和自然環境。由于地面硬化導致城市地下水位降低，城市缺少自然資源對氣候的凈化和吸附，造成空氣質量降低和城市溫度的顯著提高，產生熱島效應，這些都嚴重影響了居民的安全生活。海綿城市的建設必然需要對城市進行科學的規劃和分析，創造出適合城市發展的自然資源和生態環境。這些不僅可以提高城市抵御降水的能力，同時可以提高城市的自然環境，促進城市發展成自然美麗宜居的環境，提高城市居民的生活質量，使城市人民能夠享受到海綿城市給生活帶來的便利。

三、海綿城市是科研與教學密切融合的標志

1.我們利用給排水的知識和原理，解決城市洪澇和缺水的重大難題。通常的雨水系統通常是及時、快速的處理城市表面徑流，讓降水快速的流到出城市，減少降水對城市的危害，也就是說，擴大城市排水設施建設，增大下水管道的管徑，將雨水排放出去，但是這種指導思想忽略了對表面徑流雨水的利用，會進一步加劇城市缺水問題。地下水不能得到很好的補給，造成城市用水困難，需要從周邊縣調水來解決，這就造成水資源的緊張，增加國家公共設施開支。這就需要我們給排水工程的學生開動腦筋，充分利用現學的技術和知識，把城市降雨轉變為我們所需要的水資源。通過根據不同地區下墊面特征和土壤性狀，采用不同雨水收集方式和吸收方式，對中小型降雨實現就地入滲和利用，對大型降雨實現就地滯留，在滯留后進行延期排放，錯開城市排水設施使用的高峰期，緩解城市排水設施的壓力。這種模式在新加坡已經開始實現了。新加坡作為著名熱帶國家，降水量處于世界前列，每天都有數場“說來就來”的瓢潑大雨，但是它極少出現洪澇災害。因為他們國家設計了雨水收集與城市排水系統共同調節的設施，預先規劃城市排水系統。在遇到暴雨同時加強雨水疏導，建立大型雨水儲集設施，來應對特大降水。積極建立地面下滲，讓雨水能夠迅速被土壤吸收，增加城市地下水的需水量。

2.遵循城市規劃和自然環境相統一的設計原理，增加城市抵抗風險能力。從20世紀開始，歐洲西方國家開始注重綠色基礎設施建設。盡管不同國家綠色基礎設計建設不盡相同，但是從整體理念上看，都是加強綠地、濕地、公園及雨水貯存滲透設施的建設。在城市開發和土地利用過程中，利用自然環境中植被防御自然災害和水質凈化這一特性，大力實施城市儲水滲透設施建設和人工濕地的建設。增加城市的植被覆蓋率，讓城市融入到自然環境當中。海綿城市是我們給排水工程的一種創新，它的實現正是對于給排水的專業知識的融合和發展，是一種新的模式下的城市管理和規劃。如何進行科教融合促進本科生創新和實踐能力培養，提高本科生的教學，這就需要我們教育工作者認真考慮。

四、科教融合促進學生創新和實踐能力，需要培養正確的科研態度

本科教學是本科生走入社會的一個重要學習階段，這就需要我們創新本科教學思路，增加科研促進本科教學的影響力。科研工作是一個自我實現發展的重要手段。科研工作要求我們樹立正確的科研態度，不能存在一絲一毫的偏差。要求我們統籌兼顧，具備縝密思想，充分考慮需要面臨的問題和潛在困難，提前做好打算，在實施當中避免重新設計，減少資源和人力物力的浪費，實現設計項目又好又快的發展。這就要求我們教師將科研態度融入到本科教學當中，培養學生的自我思考、自我創新能力，積極去統籌考慮實驗設計的原理，保證實驗項目能夠順利的開展。

1.科教融合促進本科教學，需要積極參與到社會實踐中去。“實踐是檢驗真理的唯一標準”這句話突出強調了實踐在驗證自己觀點和設計是否合理的重要性。我們本科教學對于社會實踐這一方面投入的力度不夠，學生只能在書本上面學習有關給排水的知識，通過自己假想來設計城市規劃，這種模式很不利于學生的發展。因為書本和實踐是有一定誤差的，需要學生充分考慮一些實際的情況，積極的把知識運用到實踐當中去。只有學生參與到社會實踐中去，他們才會真正體會到課本知識的重要性，這對于培養學生自主學習能力和促進學習積極性具有很大作用。

2.科研融合促進本科教學，需要創新教師傳授知識方法和思路。本科教學一般都是教師課堂上講解，學生在下面聽講的模式。由于大學上課人數增多，教室面積過大，使學生在課堂上聽課效率顯著降低。這就要求我們教師去創新傳授知識的方法和思路，通過豐富有趣的課堂知識，通過視頻和PPT向學生展示本課程需要掌握的內容。同時要注重學生的興趣的培養，引導學生在課堂上積極發言和提問，以便于教師及時發現學生不懂的知識和問題。同時要鼓勵學生上臺講解課程和知識，讓學生真正融入到課堂當中，增加學生自信心和學習的熱情。

海綿城市建設是一場重要的城市革命，它需要給排水工程在海綿城市建設中發揮重要作用。我們應該積極去發現目前建設海綿城市所需要的知識和能力，創新城市排水的方法和策略，利用專業知識和技能，來盡快實現海綿城市建設目標，同時海綿城市建設是需要多學科、多技術、多部門、多人才來參與的革命，需要多方面的協調配合，需要統籌各個平臺的工作，使其相互滲透和交融，這一工作也符合現代城市管理的發展方向。

參考文獻：

[1]劉飛，王巖.海綿城市建設的難點與技術要點探析[J].園林科技，2015，（4）.

[2]陳華.關于推進海綿城市建設若干問題的探析[J].凈水技術，2016，35（1）：102-106.

Integration of Research and Teaching to Promote the Undergraduates' Innovation and Practice Ability

—Taking the Sponge City Construction as a Case

QIU Fu-guo

（Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China）

Abstract：At present，China is powerfully promoting the construction of Sponge City to enhance the capacity to resist natural disasters for cities，reduce the impact of floods on urban daily life. In the construction of Sponge City，water science and engineering plays a key role to keep the cities work properly while they encountering heavy rainstorm. How to cultivate the innovation and practice ability of undergraduates of water science and engineering to meet the need of Sponge City construction is an urgent problem the educators have to tackle. The changes of teaching content and methods of the water science and engineering specialty in the new situation are analyzed.

Key words：sponge city；water science and engineering；integration of research and teaching；rainfall