地方院校建筑測(cè)繪課程教學(xué)改革探索

顧海燕 金芳芳 程鵬環(huán) 喬慧萍

摘 要 建筑測(cè)繪是建筑學(xué)、城市規(guī)劃等相關(guān)專(zhuān)業(yè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在測(cè)繪信息化、建筑信息化、城市數(shù)字化的發(fā)展的大趨勢(shì)下，地方院校建筑測(cè)繪課程教學(xué)需要從學(xué)科交叉的角度出發(fā)，結(jié)合自身特點(diǎn)，抓住機(jī)遇，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的建筑測(cè)繪人才，實(shí)現(xiàn)人才的復(fù)合創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞 建筑測(cè)繪 測(cè)繪信息化 建筑信息化 城市數(shù)字化 學(xué)科交叉

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.065

Abstract Architectural surveying and mapping is an important teaching link in architecture， urban planning and other related specialties. With the development of surveying and mapping informationization， building informationization and city digitalization， the teaching of architectural surveying and Mapping Course in local colleges and universities， combing with their own characteristics and seizing the opportunity， need to cultivate the talents adapting to the development of the times by proceeding from the interdisciplinary perspective. Finally， it could realize the transformation to the compound innovation talents.

Keywords architectural surveying and mapping; surveying and mapping informationization; building informationization; urban digitization， interdisciplinary

隨著計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的發(fā)展，測(cè)繪與地理信息等相關(guān)科學(xué)技術(shù)交叉滲透、融合發(fā)展，加之移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)信息獲取、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)了測(cè)繪信息化的發(fā)展，使得測(cè)繪學(xué)在理論基礎(chǔ)、工程技術(shù)體系等方面發(fā)生了深刻的變化，測(cè)繪行業(yè)的服務(wù)對(duì)象和服務(wù)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)測(cè)繪學(xué)的范疇。面對(duì)如此迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)，結(jié)合建筑學(xué)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，指出地方建筑院校建筑相關(guān)學(xué)科要緊扣社會(huì)需求，改革建筑測(cè)繪教學(xué)模式，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)的應(yīng)用人才，推進(jìn)建筑測(cè)繪的發(fā)展。

1 建筑測(cè)繪在建筑學(xué)、城市規(guī)劃等相關(guān)專(zhuān)業(yè)教育中的重要性

建筑測(cè)繪包括“測(cè)”和“繪”兩方面，“測(cè)”主要指測(cè)量，以外業(yè)工作為主;“繪”主要指繪圖，以內(nèi)業(yè)工作為主。在建筑學(xué)、城市規(guī)劃等相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中，建筑測(cè)繪占有重要地位，它是對(duì)建筑乃至城市歷史深入研究過(guò)程中不可或缺的手段之一。通過(guò)對(duì)已有建筑的測(cè)量描繪，使測(cè)繪人員更加清楚所測(cè)建筑的每一個(gè)細(xì)節(jié)，更好地了解設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思路和施工工人的建造水平，進(jìn)而更清晰地分析以建筑為主體的城市肌理，為深入研究建筑和城市歷史提供了重要的依據(jù)，為建筑的深入研究做了重要的基礎(chǔ)保證。測(cè)繪的最終成果圖紙是具有科學(xué)性質(zhì)的、有價(jià)值的檔案資料。

2 建筑測(cè)繪課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1 建筑測(cè)繪的工作對(duì)象

廣義上講，建筑測(cè)繪是工程測(cè)量中的一個(gè)子類(lèi)別，以各種建筑為測(cè)量對(duì)象，為建筑工程提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)和大比例尺地圖，保障項(xiàng)目選址合理，按設(shè)計(jì)施工和進(jìn)行有效管理。在運(yùn)營(yíng)階段則可對(duì)建筑進(jìn)行形變觀測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)以保證建筑正常使用。

對(duì)于建筑學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，建筑測(cè)繪的范圍有所不同，其最適合的對(duì)象是歷史建筑及其環(huán)境。通過(guò)對(duì)歷史建筑及其環(huán)境的精心測(cè)繪，可以便于其日常維修，損壞后的修復(fù)，乃至特殊情況下的易地重建。這是建筑學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科特點(diǎn)決定的。我國(guó)是一個(gè)有著悠久歷史的文明古國(guó)，建筑歷史文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但由于我國(guó)的歷史建筑多以木構(gòu)建筑為主，其存在的年限受到材料的制約，因此從專(zhuān)業(yè)角度，對(duì)于歷史建筑的測(cè)繪工作就顯得尤為重要。

2.2 建筑測(cè)繪課程在建筑學(xué)、城市規(guī)劃等相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程體系中的安排

建筑測(cè)繪課程是對(duì)已建成的建筑按照建筑制圖的方法和規(guī)則，通過(guò)對(duì)實(shí)際建筑的測(cè)量、記錄與繪圖，最終形成圖紙的過(guò)程。測(cè)繪是通過(guò)對(duì)實(shí)際建筑近距離地測(cè)量、入微地觀察及細(xì)致地記錄、一筆一畫(huà)地繪圖來(lái)完成的。

建筑學(xué)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)建筑測(cè)繪課程一般會(huì)出現(xiàn)在兩個(gè)階段。第一階段設(shè)置在一年級(jí)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中，安排有一個(gè)子課題：小型建筑測(cè)繪，大致16學(xué)時(shí)。這一階段對(duì)象多局限于學(xué)校內(nèi)部或周邊地區(qū)的小型建構(gòu)筑物。通過(guò)對(duì)小型建構(gòu)筑物進(jìn)行測(cè)繪，教師指導(dǎo)學(xué)生按照專(zhuān)業(yè)繪圖方法繪制圖紙，這一階段課程設(shè)置的目的是通過(guò)對(duì)實(shí)際建筑物的測(cè)繪，加強(qiáng)對(duì)建筑的實(shí)際感受，進(jìn)一步訓(xùn)練墨線制圖、字體、建筑繪圖的技能及建筑平、立、剖面圖的表達(dá)方法。第二階段設(shè)置在三年級(jí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)中。通過(guò)工程測(cè)量課程學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的測(cè)量方法，能夠使用先進(jìn)的測(cè)繪儀器進(jìn)行測(cè)量，可獲得精確的數(shù)據(jù)，建立精度概念。測(cè)繪之初，多方收集資料，了解測(cè)繪目標(biāo)的社會(huì)、人文概況，拓展學(xué)生的視野，進(jìn)行有針對(duì)性的建筑理論學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)建筑文化的興趣。這一階段的測(cè)繪不再是機(jī)械記錄，更強(qiáng)調(diào)是融合價(jià)值判斷和信息取舍的過(guò)程。

2.3 不同院校建筑測(cè)繪課程的差別

建筑測(cè)繪是建筑學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，基于不同層次和地區(qū)的院校課程在安排上有所不同。如清華大學(xué)、東南大學(xué)等重點(diǎn)院校，有著長(zhǎng)久的古建筑測(cè)繪教學(xué)傳統(tǒng)，師資力量雄厚，能夠依托一定的科研項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)繪課程的開(kāi)展。他們具有完善的教師隊(duì)伍，周密且科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃，能夠?yàn)榻ㄖy(cè)繪課程的展開(kāi)提供有力的保障。另有一部分院校如南通大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)等地方院校，依托城市及周邊擁有豐富的歷史建筑為依托，開(kāi)展歷史建筑測(cè)繪，建立服務(wù)地方，推動(dòng)地方建筑文化的保護(hù)工作。

對(duì)于絕大多數(shù)新開(kāi)設(shè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的地方院校來(lái)說(shuō)，難以開(kāi)展有效的歷史建筑測(cè)繪工作。首先，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)古代優(yōu)秀的建筑文化破壞嚴(yán)重，地方上缺乏足夠的測(cè)繪對(duì)象。其次，地方院校教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限，將測(cè)繪地點(diǎn)向更遠(yuǎn)更廣的地區(qū)擴(kuò)展難以實(shí)現(xiàn)。最后，對(duì)于傳統(tǒng)建筑研究的師資不足，導(dǎo)致歷史建筑測(cè)繪科研成果不足，研究的寬度和深度不夠，古建研究的學(xué)術(shù)帶動(dòng)力不足，學(xué)術(shù)研究方法不夠規(guī)范。

3 地方院校建筑測(cè)繪課程建設(shè)的機(jī)遇

當(dāng)前結(jié)合地理信息的測(cè)繪技術(shù)飛速發(fā)展，由二維空間表達(dá)轉(zhuǎn)向三維表達(dá)。建筑行業(yè)以三維表達(dá)為手段的BIM技術(shù)穩(wěn)步向前。城市信息的采集和管理技術(shù)依托兩者，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化。這些交叉學(xué)科之間的相互推動(dòng)表明在建筑和城市測(cè)繪過(guò)程中，順應(yīng)信息化、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展并有效利用和關(guān)注前沿技術(shù)，可推動(dòng)建筑和城市更好地發(fā)展。

3.1 測(cè)繪信息化的發(fā)展

測(cè)繪信息化的發(fā)展，使得構(gòu)成測(cè)繪學(xué)科的幾大分支學(xué)科由原來(lái)的平行獨(dú)立發(fā)展走向集成共生發(fā)展，相互之間的交叉、滲透和融合日益深入，相互之間相輔相成的作用日益凸顯。而以測(cè)繪信息化為依托的應(yīng)用和服務(wù)需求又進(jìn)一步推動(dòng)著相關(guān)學(xué)科走向融合與一體化。因此，建筑相關(guān)專(zhuān)業(yè)也需要拓寬視野，將測(cè)繪新技術(shù)、新方法與專(zhuān)業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。

從測(cè)繪技術(shù)發(fā)展運(yùn)用到建筑遺產(chǎn)保護(hù)上的技術(shù)有數(shù)字近景攝影測(cè)量、全球定位系統(tǒng)（GPS）、三維激光掃描和地理信息系統(tǒng)（GIS）等。相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)繪，這些技術(shù)具有更高的精確度，更好的環(huán)境適應(yīng)性。如數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)通過(guò)創(chuàng)建三維模型，在模型分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)測(cè)繪圖形。現(xiàn)如今結(jié)合無(wú)人機(jī)技術(shù)，大大降低了測(cè)量工作的難度和壓力，也將測(cè)量工作從戶外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，適用于各種特殊環(huán)境，所采集信息也具有高精確度。

3.2 建筑業(yè)信息化的發(fā)展

建筑業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)保持著良好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國(guó)建筑信息化發(fā)展存在廣闊的發(fā)展空間，而建筑信息化依托于建筑信息模型（BIM），以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM通過(guò)云服務(wù)的應(yīng)用模式，結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將推進(jìn)建筑業(yè)的三維設(shè)計(jì)和建造的信息革命。

從國(guó)家層面對(duì)建筑業(yè)信息化的發(fā)展要求來(lái)看，近年新建建筑基本都會(huì)逐步形成三維模型數(shù)據(jù)。從數(shù)字化、信息化發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，對(duì)既有建筑信息化的實(shí)現(xiàn)也必然會(huì)提上日程。目前對(duì)既有建筑信息化主要是通過(guò)測(cè)繪新技術(shù)，對(duì)建筑形體實(shí)現(xiàn)三維模型數(shù)據(jù)化，以實(shí)現(xiàn)在大數(shù)據(jù)時(shí)代為相關(guān)行業(yè)數(shù)據(jù)提供服務(wù)，但這部分?jǐn)?shù)據(jù)不能夠展示建筑的內(nèi)在和精細(xì)信息，對(duì)建筑本體的研究不具有實(shí)用意義。BIM強(qiáng)大的三維建模功能可以輔助測(cè)繪，為建筑測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)技術(shù)的進(jìn)步，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院的古建筑測(cè)繪課程教學(xué)實(shí)踐中引入BIM技術(shù)，來(lái)解決古建筑測(cè)繪過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題，諸如工作流程不盡科學(xué)和信息傳遞被割裂等。

3.3 城市數(shù)字化建設(shè)的發(fā)展

“三維數(shù)字城市”的提出，源自前美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)?998年提出的“數(shù)字地球”。城市是個(gè)復(fù)雜的巨大系統(tǒng)，包括用地、建筑、市政設(shè)施等多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)之間具有復(fù)雜的空間關(guān)系。過(guò)去的一段時(shí)間，基于空間設(shè)計(jì)和管理的建筑和城市規(guī)劃領(lǐng)域，通過(guò)廣泛的cad設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了論證和管理方面的二維平面圖紙。當(dāng)前的數(shù)字城市發(fā)展必然要對(duì)城市建筑實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的設(shè)計(jì)和管理，因此產(chǎn)生了由二維的數(shù)據(jù)應(yīng)用階段上升到三維的數(shù)字城市必然是一個(gè)趨勢(shì)。

三維數(shù)字城市的建設(shè)在我國(guó)北京、上海、廣州等城市早已展開(kāi)。依托現(xiàn)今的測(cè)繪技術(shù)如傾斜攝影等可創(chuàng)建大規(guī)模的三維數(shù)字城市場(chǎng)景，但是這些技術(shù)雖然自動(dòng)化程度高，建造模型速度較快，但是模型精細(xì)程度不高，對(duì)鏡面反射等問(wèn)題目前還沒(méi)有比較好的解決方法，另外也無(wú)法對(duì)室內(nèi)空間的進(jìn)行完善的表達(dá)。技術(shù)發(fā)展的當(dāng)下，三維數(shù)字城市的建設(shè)不可能僅僅是針對(duì)外部空間的三維化，對(duì)新建建筑結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的三維化，必然會(huì)形成技術(shù)的整合;但對(duì)大量既有建筑，必然需要建筑中的重要公共建筑、歷史建筑等三維數(shù)字化過(guò)程，將是大量且繁瑣的工作。建筑的三維化工作將實(shí)現(xiàn)更為廣闊的建筑信息記錄，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)三維建模逼真的模擬現(xiàn)在和未來(lái)的城市，支持?jǐn)?shù)據(jù)分析、方案論證和優(yōu)化，支持地理信息系統(tǒng)等。通過(guò)這些詳實(shí)的數(shù)據(jù)和相關(guān)資料有利于直觀真實(shí)固化方案評(píng)估、審核以及管理等日常工作，更為重要的是它可以為多部門(mén)參與和協(xié)同工作提供了有效的平臺(tái)。

總體上，社會(huì)發(fā)展對(duì)城市層面的數(shù)字化提出更高的要求，需要城市建筑的充實(shí)數(shù)據(jù)以及更豐富的信息，這些將給建筑測(cè)繪帶來(lái)新的契機(jī)。

4 建筑、規(guī)劃等專(zhuān)業(yè)在信息化過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)分析

4.1 三維空間表達(dá)和想象能力

建筑、規(guī)劃等學(xué)科從教學(xué)伊始就非常注重對(duì)三維空間構(gòu)建能力的培養(yǎng)。素描、色彩的課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)在于建立基本的幾何形體及色彩的認(rèn)知和把握;設(shè)計(jì)系列課程中更是從多方面訓(xùn)練學(xué)生對(duì)室內(nèi)外空間環(huán)境的掌控能力;結(jié)合實(shí)物模型制作、計(jì)算機(jī)模型制作逐步完成對(duì)建筑由認(rèn)識(shí)到創(chuàng)造的過(guò)程的學(xué)習(xí)。

發(fā)揮地方院校建筑相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)三維空間的良好感知，融入細(xì)節(jié)，在日益豐富的三維信息化需求下完成建筑測(cè)繪課程轉(zhuǎn)型，將提高學(xué)生的多維發(fā)展，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，避免課程固化。

4.2 建筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握能力

由于當(dāng)前先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)對(duì)建構(gòu)筑物的三維實(shí)現(xiàn)更多的是一種表皮的處理，其仍然存在一定程度的缺陷，需要地面數(shù)據(jù)采集等方式來(lái)完善，才能實(shí)現(xiàn)相對(duì)完善的外觀效果。正如前言，對(duì)于重要或重點(diǎn)建筑內(nèi)、外部空間的三維細(xì)化將會(huì)逐漸成為社會(huì)發(fā)展的必然。單純的測(cè)繪人員對(duì)于二維空間技能熟悉，但是建筑等三維空間的表達(dá)尤其是內(nèi)業(yè)的完成，建筑、規(guī)劃相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員更具有優(yōu)勢(shì)，其對(duì)于建筑的空間及造型的諸細(xì)節(jié)感知更清晰，這些將有助于全面的空間三維信息化的實(shí)現(xiàn)。

5 小結(jié)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)學(xué)科交叉滲透、融合發(fā)展，各專(zhuān)門(mén)的測(cè)繪學(xué)科之間的界限已逐漸變得模糊，建筑測(cè)繪領(lǐng)域明顯存在新技術(shù)的運(yùn)用上滯后，在工作對(duì)象和內(nèi)容的限定上僵化，沒(méi)有能夠像測(cè)繪、地理信息等專(zhuān)業(yè)一樣把握數(shù)據(jù)時(shí)代的時(shí)機(jī)打開(kāi)廣闊的發(fā)展格局。測(cè)繪信息化，建筑信息化，城市數(shù)字化的發(fā)展為地方院校建筑測(cè)繪課程提供新思路、新機(jī)遇。相關(guān)院校可結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革，發(fā)展適合地方院校且具有競(jìng)爭(zhēng)力的建筑測(cè)繪課程建設(shè)新思路，推進(jìn)學(xué)科發(fā)展與融合。地方院校從中可以擺脫自身資源不足的困境，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的復(fù)合創(chuàng)新的建筑測(cè)繪人才，提高其在建筑測(cè)繪甚至更廣的領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

基金項(xiàng)目：江蘇高校品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PPZY2015C218，英文標(biāo)志：Top-notch Academic Programs Project of Jiangsu Higher Education Institutions，英文標(biāo)志簡(jiǎn)稱：TAPP）;鹽城工學(xué)院教育教改研究項(xiàng)目：基于專(zhuān)業(yè)認(rèn)證模式下的專(zhuān)業(yè)建設(shè)研究與實(shí)踐（JY2015B22）

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