天大金课|建筑遗产测绘基本技能虚拟仿真实验教学

天津大学始终把本科教育放在核心地位，注重课程建设和课程管理。在教育部公布的首批国家级一流本科课程中，学校共有45门课程获得认定。为进一步提升课程建设质量，分享一流课程建设经验，特开辟“天大金课”专栏，让我们一起走进这些“金课”课堂吧！

课程目标

1、通过对虚拟场景中建筑的测稿编绘，包括徒手草图、图表分析、虚拟摄影等，训练学生对建筑学基础知识技能综合运用和观察分析的能力，为后续现场工作中的测稿编绘奠定基础。

2、通过对虚拟场景中常见节点的虚拟测量，加深学生对测量学原理的认识和对测量方法、技术的灵活运用，提高后续实测工作效率。

3、通过虚拟仿真综合训练，促进学生自主学习、独立思考、探索发现的能力，激发学生对传统建筑文化的兴趣，增强文化自信。

课程团队情况

本课程负责人是天津大学建筑学院博士生导师吴葱教授，自1998年留校任教以来承担了本科生的建筑遗产测绘实习（原名：古建筑测绘实习）、建筑设计基础、建筑设计、建筑遗产概论等课程，并指导本科生毕业设计（论文）；讲授硕士和博士研究生建筑遗产测绘研究、清式营造法、建筑遗产保护史等课程，教学效果优秀，受到学校督导、领导和学生的高度赞誉，获得天津大学校级名师称号。其他团队成员包括：教学团队、第三方技术支持团队、研究生助教。分别为：天津大学张凤梧、张龙、丁垚、曹鹏、张春彦、杨菁、朱蕾、何蓓洁、白成军、胡莲、白学海；北京华创同行科技有限公司孙德鸿、黄云峰、李港、薛勇、刘建军、赵卫强；研究生王曦、孟晓月。

课程建设情况

我校建筑遗产测绘实习正式开设于1954年，是国内高校同类课程中开设最早的之一，该课程历史悠久，积累深厚，成绩斐然，曾先后获得国家级教学成果特等奖、二等奖，2007年被列为“国家级精品课程”，2009年教学团队荣获“国家级教学团队”。

建筑遗产基本技能虚拟仿真实验教学项目依托于建筑遗产测绘实习课程，于2018年申请立项后，2019年建设完成并进行教学实践，先后获得天津大学校级及天津市市级项目推荐，并于2019年9月正式登陆国家实验空间网站（网址：http://www.ilab-x.com/details/v4?id=4931&isView=true），为本校师生提供了实验条件，也作为公共教育资源面向所有用户开放。经过教育部相关部门评选，2020年11月正式公布入选为首批国家级一流本科课程，目前已经过两轮教学实践应用，后续亦将提供持续的服务和更新。

课程特色与创新

1.充分利用BIM和参数化设计的技术和思想，教学中强化建造逻辑分析和认知，促进遗产测绘从数字化向信息化提升。

测绘本身是一个知识技能综合运用的实践环节，是通过剖析、测量已建成的经典建筑，经逆向分析，还原建筑设计思想和建造逻辑。这个过程与BIM的技术思想相辅相成，互为表里。因此，在测稿编绘的实验方案设计中，打破以往教学惯例，专门参照BIM的相关工作流程设计，要求学生必须将图表、摄影和草图相结合，编制完备的“观察分析笔记”作为测稿，刷新了“测稿”的概念，破除了过去注重草图表达效果，而不注重内在逻辑分析的弊端，为后期成果建模奠定基础。实验设计充分利用了BIM参数化技术，提高了建模效率。

2.充分调动并拓展70多年的测绘教学资源，形成开放式、可扩展的实验系统。

保持场景的多样化和针对性，依赖于教学团队能够掌握的实测数据资源的丰富性。而作为具有70多年历史、积累深厚的一门课程，教学团队掌握大量具有自主知识产权的第一手实测资料，为各类建筑虚拟场景深入设计提供了材料，同时也使教学广度和深度得到有效延伸和拓展。

3.化口传心授为自主学习。

基本技能训练实践操作性很强，传统上依赖教师“口传心授”。虚拟仿真实验结合在线课堂，使技能培训很大程度上转化为可自主学习和测评的教学，突破了时空阻隔和课时限制。

学生评价

学生A：由于古建筑结构较为复杂，实地考察也只能看到部分结构，之前的学习始终不能构建出完整的框架。虚拟仿真实验能直观清晰的将建筑结构呈现在眼前，并且每个结构都有参数信息，可以详细了解构件之间的搭接关系。

学生B：通过虚拟仿真实验更清晰的了解到测绘的步骤，观察建筑模型更加方便、有效，不需要真的去登高爬梯，就可以做测绘训练。测稿编绘和拍照是人工评价，可以更有针对性；虚拟测量是自动评判，可以迅速了解正误。

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