基于BIM技術(shù)的建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)

劉紅波, 楊智鋒

(1.河北工程大學(xué) 土木工程學(xué)院,河北 邯鄲 056038;2.天津大學(xué) 建筑工程學(xué)院,天津 300072;3.天津大學(xué) 未來技術(shù)學(xué)院,天津 300072)

為了有效推進(jìn)教學(xué)的數(shù)字化,目前國內(nèi)外的諸多高校都開展了關(guān)于數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)。德國的不來梅大學(xué)和漢堡理工大學(xué)合作開發(fā)的“能力車間”項目,給學(xué)生提供了基于真實工程項目的生產(chǎn)視頻與電子檔案等內(nèi)容[2];廈門大學(xué)、華中科技大學(xué)與西北工業(yè)大學(xué)等建立了用于混合式實驗課教學(xué)的數(shù)字化實驗平臺,可供學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識,模擬實驗操作[3-6]。而在土木工程領(lǐng)域,一些學(xué)者[7-9]針對智能建造專業(yè)、土木工程施工課程、工程測量課程等,開展數(shù)字化資源建設(shè),其內(nèi)容較為相似,主要包含微課視頻、PPT、教學(xué)設(shè)計、工程照片、動畫演示等。

當(dāng)前針對建筑鋼結(jié)構(gòu)課程數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的研究,國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)還比較少。與其他課程相比,建筑鋼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上更為復(fù)雜,若僅通過文字和工程圖片進(jìn)行展示,學(xué)生則難以清晰理解。而BIM技術(shù)能夠制作建筑的三維模型,還支持通過交互平臺進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)等操作,便于學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)體系與構(gòu)件。如圖1所示,本文提出了一種基于BIM技術(shù)的建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)框架——“教材—PPT—模型—動畫”,并完成了相關(guān)數(shù)字化教學(xué)資源的制作。

圖1 數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)框架

一、BIM技術(shù)概述

BIM(Building Information Model),即指建筑信息模型,是一種能夠建立建筑結(jié)構(gòu)的三維模型,并在虛擬平臺上展示的技術(shù)。其起源可以追溯到20世紀(jì)70年代,由美國學(xué)者Chuck[10]在其課題中首次提出。經(jīng)過多年的發(fā)展,BIM技術(shù)現(xiàn)在被廣泛運用于建筑結(jié)構(gòu)的全生命周期中,能夠為建筑工程的設(shè)計、施工、監(jiān)管、運營、拆除等環(huán)節(jié)提供全方面的數(shù)據(jù)支持。近年來,隨著數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實、元宇宙等概念的興起,BIM技術(shù)由于具有可視化、模擬化、參數(shù)化等特點,也愈發(fā)得到諸多高校與企業(yè)的關(guān)注。

BIM技術(shù)的實現(xiàn)依托于眾多軟件的功能,包括設(shè)計、建模、結(jié)構(gòu)分析、碰撞檢測、工程量統(tǒng)計、造價計算等,所涉及到的軟件包括Autodesk Revit、Bentley、Dassault CATIA、Tekla、3D Max、Bimbase、Bimfilm等。其中,Autodesk Revit由于集成了多專業(yè)的功能模塊,以及Autodesk公司在行業(yè)內(nèi)頗高的知名度與認(rèn)可度,成為了BIM市場占有率最高的軟件,也是諸多高校開設(shè)BIM相關(guān)課程的教學(xué)軟件。Revit擁有良好的軟件交互界面,建模邏輯清晰,并且集成了梁、柱、鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點等鋼結(jié)構(gòu)建模所需的功能模塊,常用于建筑鋼結(jié)構(gòu)的建模。Bimfilm是一款用于制作施工工藝動畫、建筑生長動畫和其他漫游動畫的軟件,操作流程清晰、素材庫豐富,還支持導(dǎo)入Revit模型作為素材,與Revit的互通性良好。因此,聯(lián)合使用Revit與Bimfilm制作建筑的三維信息模型在工程和教學(xué)領(lǐng)域都有著較為廣泛的運用,將其運用于建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)同樣是可行的。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)

(一)建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)框架

在PPT資源建設(shè)上,內(nèi)容主要包括教材中的章節(jié):《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計概論》《單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》《門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)》《多層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系》《高層房屋鋼結(jié)構(gòu)》和《預(yù)埋件、鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)及施工驗收》。PPT涵蓋了教材的主要內(nèi)容,并針對教材中的重點公式、重點內(nèi)容進(jìn)行補充講解,以及添加了豐富的工程照片與工程視頻,能夠為學(xué)生展示真實的鋼結(jié)構(gòu)工程,有利于促進(jìn)學(xué)生對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的理解。

圖2 PPT資源建設(shè)情況

在三維模型的建設(shè)上,建設(shè)思路是先對教材的內(nèi)容進(jìn)行歸納整理。由于教材的第一章為概念性的講解,而第六章篇幅很小、且沒有復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu),所以三維模型的建設(shè)主要針對教材的第二章至第五章。主要基于教材中的插圖、鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范中的插圖和一些工程實例進(jìn)行建模,包括單層鋼結(jié)構(gòu)廠房、門式剛架廠房和多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋三部分內(nèi)容。相比于教材和PPT中的文字與圖片,三維模型能夠展示鋼結(jié)構(gòu)工程的三維空間結(jié)構(gòu),方便學(xué)生更加直觀地理解結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件與空間位置關(guān)系。而利用BIM技術(shù)所建立的三維模型還具有很強的互動性,學(xué)生可以自主操作,通過Revit平臺的交互功能觀察模型的每個細(xì)節(jié),還可以通過點擊某個構(gòu)件或節(jié)點獲取其具體型號,有效提升學(xué)習(xí)的效率和積極性。

在動畫資源的建設(shè)上,構(gòu)建思路是以上述建立的三維模型作為基本元素,利用BIM技術(shù)展示施工工藝,并錄制音頻講解施工細(xì)節(jié)和構(gòu)件的空間位置關(guān)系。動畫是對三維模型和教材內(nèi)容的拓展,因為教材中所提及的施工工藝都是通過文字?jǐn)⑹?學(xué)生難以直觀地理解施工的流程和細(xì)節(jié);而利用動畫所演示的施工工藝清晰明了,鋼結(jié)構(gòu)工程施工的先后順序盡在眼前,施工細(xì)節(jié)可以通過視頻和音頻進(jìn)行詳細(xì)展示,具有很強的邏輯性,便于學(xué)生的理解與掌握。并且,動畫也可以借助VR設(shè)備進(jìn)行演示,能夠讓學(xué)生身臨其境地觀察鋼結(jié)構(gòu)工程的施工現(xiàn)場,豐富學(xué)習(xí)樂趣。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)Moore值這個指標(biāo)將區(qū)域經(jīng)濟(jì)劃分為多個產(chǎn)業(yè)部門，當(dāng)某一產(chǎn)業(yè)所占比重改變時，它與其他產(chǎn)業(yè)的向量夾角就會發(fā)生變化，把所有矢量加總，即可得不同時期各產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)變化情況。

綜合考慮數(shù)字化資源建設(shè)的難點與教材的重點,本節(jié)將基于“教材—PPT—模型—動畫”的框架,研究各部分教學(xué)資源的建設(shè)邏輯、剖析其規(guī)律性做法,以及在建設(shè)過程中需要注意的重點。

(二)以PPT為載體的教學(xué)資源建設(shè)邏輯

PPT是一種常見的教學(xué)資源,能夠提供圖文并茂的信息,幫助老師更好地開展課堂教學(xué),使學(xué)生更加直觀地理解和掌握知識。PPT應(yīng)該囊括教材的主要內(nèi)容,但與傳統(tǒng)的PPT不同,在“教材—PPT—模型—動畫”的數(shù)字化教學(xué)資源體系中,PPT除了要提供豐富的多媒體素材之外,還應(yīng)該與三維模型、動畫的內(nèi)容相呼應(yīng),更多地針對模型與動畫中的復(fù)雜節(jié)點、構(gòu)件進(jìn)行講解,知識點要一一對應(yīng)、環(huán)環(huán)相扣,這樣才能夠充分發(fā)揮PPT在數(shù)字化教學(xué)資源中的作用。

圖3 三維模型資源建設(shè)情況

圖4 動畫資源建設(shè)情況

在不同章節(jié)中,由于三維模型所展示的鋼結(jié)構(gòu)存在差異,因而PPT的側(cè)重點也應(yīng)該有所不同。在單層工業(yè)廠房中,廠房包含的構(gòu)件很多,構(gòu)件之間的空間位置關(guān)系也容易混淆,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。所以在該章節(jié)中,PPT的內(nèi)容應(yīng)該側(cè)重于對廠房的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,詳細(xì)說明各部分結(jié)構(gòu)的組成和所處的位置,方便學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)三維模型和動畫。在門式剛架廠房中,其整體結(jié)構(gòu)與單層鋼結(jié)構(gòu)廠房相比較為簡單,節(jié)點的構(gòu)造也較為類似。所以在PPT中對于前文所講解過的內(nèi)容就可以簡單帶過,而側(cè)重于講解門式剛架廠房中獨特的構(gòu)件,如變截面梁、變截面柱及其連接節(jié)點等。

在多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的整體結(jié)構(gòu)中,梁、柱和剪力墻的布置等是學(xué)生在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中也學(xué)習(xí)過的內(nèi)容,學(xué)生對此比較熟悉,所以PPT的相關(guān)內(nèi)容可以適當(dāng)簡略。教材中還提供了豐富的節(jié)點插圖,包括梁柱節(jié)點、梁拼接節(jié)點和柱拼接節(jié)點等等,但沒有對節(jié)點進(jìn)行詳細(xì)講解,因而在PPT中要側(cè)重于補充節(jié)點的具體構(gòu)造信息,對比多種同類節(jié)點的不同之處,并分析其力學(xué)性能上的差異。

綜上所述,PPT資源的建設(shè)流程如圖5所示,即以教材內(nèi)容為基礎(chǔ)、歸納教材內(nèi)容,再補充針對模型和動畫的講解,然后根據(jù)對應(yīng)的知識點尋找或制作圖片、視頻等多媒體素材,即可完成PPT的制作。

圖5 PPT資源建設(shè)流程

(三)數(shù)字化三維模型教學(xué)資源建設(shè)邏輯

三維模型要與教材中的插圖相對應(yīng),但教材中的大部分插圖主要用于結(jié)構(gòu)的示意,并沒有給出結(jié)構(gòu)的具體尺寸,這就需要我們在建模的時候參考實際工程案例中構(gòu)件的尺寸。整體結(jié)構(gòu)模型中如果有墻、樓板等會遮擋學(xué)生觀察內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu),在展示時可以選擇將其隱藏;而如果該結(jié)構(gòu)比較簡單,也不是整體結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容,則在建模時可以考慮適當(dāng)簡化,如只在首層或頂層創(chuàng)建樓板和墻,這樣既能夠滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,又能夠減少部分工作量。

如圖6所示,在整體結(jié)構(gòu)的建模中,可以先建立一個結(jié)構(gòu)單元模型,如單層鋼結(jié)構(gòu)廠房中由柱和桁架組成的一榀鋼架、門式剛架廠房中由柱和梁組成的一榀鋼架、多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋中由柱、梁和柱間支撐組成的一層樓。在完成一個結(jié)構(gòu)單元的建模之后,通過復(fù)制即可得到多個結(jié)構(gòu)單元,再對結(jié)構(gòu)單元之間的連接構(gòu)件和節(jié)點進(jìn)行建模,如檁條、墻梁、柱間支撐及其連接節(jié)點等,就可完成整體結(jié)構(gòu)的建模。此外,在復(fù)制結(jié)構(gòu)單元時需要注意的是,多高層鋼結(jié)構(gòu)中的柱并不是以每層樓為單元劃分,通常柱的安裝單元有三層樓左右的高度,而且柱的拼接節(jié)點也不在樓板頂部,所以在復(fù)制時需要對柱進(jìn)行單獨處理。在建模過程中還需要將同類構(gòu)件合并成組,方便后續(xù)分組導(dǎo)出到Bimfilm軟件中制作動畫。

圖6 三維模型資源建設(shè)流程

在節(jié)點、構(gòu)件模型的建模中,如果整體結(jié)構(gòu)中有相同的節(jié)點類別,則可以直接將其提取出來,為了使該模型更加協(xié)調(diào),還可以縮短被連接構(gòu)件的長度,如梁的長度和柱的高度等。在建立帶有螺栓的節(jié)點模型時要設(shè)置好螺栓孔,雖然在三維模型中螺栓孔被螺栓遮擋,不會展示出來,但在動畫模擬施工時螺栓孔就能夠被觀察到。如果不設(shè)置螺栓孔,由此模型而制作的動畫中該構(gòu)件就是沒有開孔的,與實際情況不符。

(四)三維動畫教學(xué)資源建設(shè)邏輯

Bimfilm支持導(dǎo)入由Revit生成的.rvt文件,將上述建立的三維模型分組導(dǎo)入軟件中作為素材,即可進(jìn)行動畫的制作。動畫可以模擬施工過程,也可以模擬施工中由于違規(guī)操作造成的結(jié)構(gòu)損傷、倒塌等情況。但需要注意的是,由軟件制作的所有動畫都要與實際情況相符,不可憑空設(shè)想施工的步驟,要基于廣泛的施工視頻或施工經(jīng)驗來制作動畫。

圖7 三維動畫資源建設(shè)流程

Bimfilm中提供了豐富的素材庫,運輸工具和施工工具如混凝土攪拌車、吊車、手推車和焊條等,都可以直接利用素材庫中的模型,無需手動建模。由Revit建立的螺栓模型導(dǎo)入Bimfilm中是作為一個整體,無法模擬施工中螺母的旋轉(zhuǎn)、墊片的放置等動畫,需要在Bimfilm素材庫中利用螺栓、螺母和墊片模型進(jìn)行組裝建模。Bimfilm制作動畫的邏輯是利用關(guān)鍵幀之間構(gòu)件、鏡頭位置的變化,所以在需要進(jìn)行動畫演示的地方需要設(shè)置好關(guān)鍵幀,包括構(gòu)件的關(guān)鍵幀和鏡頭的關(guān)鍵幀。此外,Bimfilm能夠制作文字模型,在需要重點說明、標(biāo)注的地方可以輸出文字來示意。在完成動畫的制作后,需要制作音頻與字幕對結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解、說明,音頻可以由真人錄制,也可以利用Bimfilm中提供的AI配音來制作。Bimfilm可以將動畫導(dǎo)出成一般的視頻格式,也可以導(dǎo)出為VR視頻格式,借助VR設(shè)備即可讓學(xué)生身臨其境地觀察鋼結(jié)構(gòu)工程的施工過程。

(五)以單層鋼結(jié)構(gòu)廠房為例的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)

基于前文所歸納的數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)框架與建設(shè)邏輯,單層鋼結(jié)構(gòu)廠房教學(xué)資源的建設(shè)概況如表1所示,即依照教材中的主要內(nèi)容制作PPT,并針對重點插圖利用BIM技術(shù)制作三維模型與動畫,建成內(nèi)容豐富的數(shù)字化教學(xué)資源。

表1 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)概況

1.整體結(jié)構(gòu)數(shù)字化資源建設(shè)

教材第二章全面介紹了單層工業(yè)廠房的各部分內(nèi)容,包括廠房柱網(wǎng)的布置、柱間支撐的作用和布置原則、屋架結(jié)構(gòu)體系的作用等等,主要是概念、理論層面的講解,關(guān)于工程結(jié)構(gòu)、尤其是廠房整體結(jié)構(gòu)的圖片比較少;PPT在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上對重點知識點展開說明,如補充了廠房的組成以及各部分結(jié)構(gòu)的位置和作用,并添加了許多相關(guān)的工程圖片與視頻,從理論層面向工程層面拓展;三維模型是基于課本的插圖與實際工程所建立,建成一個完整的單層工業(yè)廠房,詳細(xì)展示了廠房的各部分結(jié)構(gòu),實現(xiàn)在工程層面上的進(jìn)一步深化;動畫演示了單層工業(yè)廠房的施工工藝,并將重要的知識點制作成音頻再次講解,有利于學(xué)生理論知識的鞏固和工程知識的拓展。

2.屋脊節(jié)點數(shù)字化資源建設(shè)

教材中介紹了屋脊弦桿的兩種拼裝方式,即工地拼接和工廠拼接,并簡單介紹了連接角鋼、安裝螺栓等輔助拼接的內(nèi)容,最后對焊縫的設(shè)計進(jìn)行講解。PPT在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,補充了關(guān)于屋脊節(jié)點的具體構(gòu)造和施工工藝等內(nèi)容,并添加了若干工程照片、圖紙與視頻。三維模型與書上的插圖相對應(yīng),鋼構(gòu)件的型號源于某實際工程,學(xué)生可以通過運行Revit觀察節(jié)點模型的具體構(gòu)造。動畫是基于三維模型制作而成,利用BIM技術(shù)詳細(xì)展示了屋脊節(jié)點的施工工藝,并在音頻部分補充了關(guān)于施工的許多知識,如“并不是所有的屋脊節(jié)點都能在工廠施工完成,當(dāng)桁架的跨度較大時需要將桁架拆分成兩個運輸單元,到施工現(xiàn)場再進(jìn)行拼接”等內(nèi)容,能夠拓寬學(xué)生的知識面。

圖8 單層工業(yè)廠房整體結(jié)構(gòu)的數(shù)字化資源建設(shè)

在學(xué)習(xí)教材后,學(xué)生對屋脊節(jié)點的概念、施工、計算等有了全面的了解,但對知識點的理解程度還不夠深刻;在學(xué)習(xí)PPT后,學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識了屋脊節(jié)點的構(gòu)造和施工工藝,知曉了真實工程中的屋脊節(jié)點實例;在學(xué)習(xí)三維模型之后,學(xué)生對屋脊節(jié)點的構(gòu)造有了清晰、深刻的理解,對屋脊節(jié)點包含的構(gòu)件了然于胸;在學(xué)習(xí)動畫之后,學(xué)生對屋脊節(jié)點的施工工藝已經(jīng)十分熟悉,甚至能夠在腦海中模擬屋脊節(jié)點的施工,而不僅僅是停留于文字階段,真正做到了理解并掌握。

四、對教學(xué)質(zhì)量提升的促進(jìn)作用

與以教材、PPT為主的傳統(tǒng)教學(xué)資源相比,基于“教材—PPT—模型—動畫”為框架所建成的數(shù)字化教學(xué)資源,在建筑鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)實踐中對教學(xué)質(zhì)量的提高作用更為明顯,主要體現(xiàn)在能夠提高學(xué)生全過程學(xué)習(xí)質(zhì)量,提高學(xué)生的積極性與自主學(xué)習(xí)能力,提升課堂教學(xué)質(zhì)量、增強課堂互動性這三部分內(nèi)容。

(一)提高學(xué)生的全過程學(xué)習(xí)質(zhì)量

數(shù)字化資源有利于提高學(xué)生的全過程學(xué)習(xí)質(zhì)量,包括課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)三個環(huán)節(jié)。

在課前預(yù)習(xí)中,數(shù)字化教學(xué)資源可以幫助學(xué)生完成對理論、工程知識的初步了解。在課堂學(xué)習(xí)中,數(shù)字化資源能夠促進(jìn)學(xué)生對理論、工程知識的進(jìn)一步理解與掌握,此外,內(nèi)容更加豐富、結(jié)構(gòu)更加清晰的三維模型與動畫也有利于老師的講課,進(jìn)而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在課后復(fù)習(xí)中,數(shù)字化教學(xué)資源有利于深化學(xué)生對知識的理解與鞏固,學(xué)生如果能夠?qū)滩摹PT、模型和動畫的內(nèi)容進(jìn)行全面復(fù)習(xí),其理論與工程知識水平將會得到明顯提升。

(二)提高學(xué)生的積極性與自主學(xué)習(xí)能力

數(shù)字化教學(xué)資源內(nèi)容豐富,學(xué)生對有疑惑的知識點都可以嘗試?yán)媒虒W(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí),例如查看PPT中是否有針對相關(guān)知識點的補充講解、利用三維模型和動畫來研究結(jié)構(gòu)的構(gòu)造細(xì)節(jié)等。學(xué)生如果能夠通過自學(xué)解決問題,將會大大提升他們的學(xué)習(xí)積極性與自信心,進(jìn)而培養(yǎng)和提高自主學(xué)習(xí)能力。而且學(xué)生在鋼結(jié)構(gòu)課程中所培養(yǎng)的自主學(xué)習(xí)能力并不僅限于本課程,他們在自學(xué)過程中會逐漸形成自己的思維范式,這是學(xué)習(xí)、思考能力的提升,在其他課程中同樣是適用的。

(三)提升課堂教學(xué)質(zhì)量,增強課堂互動性

基于BIM技術(shù)所建設(shè)的數(shù)字化資源相比于傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材更加生動形象,并具有良好的互動性。課堂上老師可以利用Revit平臺或VR設(shè)備等交互工具,讓學(xué)生自己探索、學(xué)習(xí)三維模型和動畫的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在互動中,由于學(xué)生的精神高度集中、思維也更加活躍,此時老師針對重點、難點的內(nèi)容展開講解,能夠更好地被學(xué)生所接受。所以,結(jié)合數(shù)字化教學(xué)資源的課堂教學(xué),相比于傳統(tǒng)課堂,能夠有效提升課堂的教學(xué)質(zhì)量、豐富課堂樂趣、增強課堂互動。

五、結(jié)論

文章提出了一種建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)框架——“教材—PPT—模型—動畫”,深入剖析了各部分內(nèi)容建設(shè)的規(guī)律性做法和要點,并基于BIM技術(shù),以教材為基礎(chǔ)、以PPT為載體、以三維模型和動畫為重點,建設(shè)了一批內(nèi)容豐富的數(shù)字化教學(xué)資源。將數(shù)字化教學(xué)資源運用于教學(xué)實踐中,預(yù)期能夠有效增強課堂的互動性、提升課堂的教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)而提高學(xué)生的全過程學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)積極性與自主學(xué)習(xí)能力。

本文所提出的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)框架并不局限于建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計課程,其核心思路是利用BIM技術(shù)可視化、交互性強的優(yōu)點,將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和施工工藝以三維模型、動畫的方式呈現(xiàn),這在其他課程同樣適用,尤其是與復(fù)雜結(jié)構(gòu)相關(guān)的課程,如混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、橋梁工程、路基路面工程等。這類課程若僅利用傳統(tǒng)的教學(xué)資源則較難讓學(xué)生清晰、快速地理解,因此可以參考本文所提出的教學(xué)資源建設(shè)框架,利用BIM技術(shù)制作與教材內(nèi)容相對應(yīng)的三維模型與動畫,為學(xué)生直觀地展示復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系,進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量。