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1引言
万丈高楼平地起，一个房子的安全很重要取决于基础，设计也多集中于对上部结构，基础，地基的控制，基础设计关系到造价和对上部结构安全的影响。我国进行的模型试验研究与工程实测多集中于土质地基的研究，规范条文也多来源于其研究成果，对于一个岩石地基分布广泛的国家，岩石地基与土质地基在科学研究中表现出不同的特点，而设计归于一统，使用非岩石地基的研究成果应用于岩石地区基础工程的工程设计是否有其合理性，还需要广泛的研究和论证，随着西部地区特别是贵州，重庆，广西，云南地区的房地产行业得到空前的发展，一批高层，超高层房屋得到建设，对岩石地基上独立基础的认识与研究就越来紧迫。
2岩石地基的特点
2.1岩石地基与土质地基的不同
岩石地基有别于土质地基，主要体现在岩石地基强度很高，作为持力层的岩石地基往往是土质地基的几倍甚至是十几倍，并且基础与岩石地基的相对刚度比基础与土质地基的相对刚度小很多，基本上可以忽略地基的变形，浇筑的过程中混凝土与岩石形成一体，岩石表面一般不光滑，形成粗糙起伏的表面，有利于岩石与混凝土的机械咬合，对混凝土基础形成很强的水平约束作用，可以提高基础的承载强度，这些都是有利于独立基础的设计，与土质地基相比具有有利的特征。
2.2岩石地基上独立基础设计的介绍
由于岩石地基承载力高，山区房屋按照规范设计，多使用独立基础这种基础形式，多高层荷载又较大，设计的独立基础往往很高，如贵阳花果园某工程，独立基础高度尺寸达到了3000mm。这种情况下的独立基础已不能再看做一般的板类构件，可以认为是一种实体混凝土结构，这种大体积实体结构的独立基础受力分析计算也不合适继续使用基于板类构件的不配置箍筋与弯起钢筋的普通板类受弯剪构件计算公式，其真实受力情况更接近于深受弯构件。如果继续按照一般板类弯剪构件设计，虽然满足了抗剪切的要求，但过大的基础高度造成材料与人力的浪费，增加施工的难度，既不经济，又不合理。
3两种不同方法计算独立基础的高度与分析
3.1按照建筑地基基础设计规范设计岩石地基上独立基础
按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），基础设计计算要满足抗剪切验算、抗冲切验算，局部承压验算，钢筋依据抗弯承载力配置，由于岩石地区承载力较高，冲切破坏椎体落入在了基础底面之外，不需要进行抗冲切验算，往往也就不用考虑冲切破坏的影响，规范规定，对基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度的柱下独立基础，应验算柱与基础交接处的基础受剪切承载力，岩石地基上设计的独立基础，高度较大，符合里面的前提条件，要遵守这一强制条文，抗剪承载力验算就对基础设计中的高度控制起到了决定作用，规范《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第8.2.9条验算抗剪承载力， ，其中 =（800/h0）1/4，对公式进行简化计算得到满足基础的最小高度为 ，现在按照表1中给出的基础设计资料，依据抗剪承载力验算公式计算下列J1，J2，J3基础的高度，如下。表1为地基基础设计资料，表2为基础高度计算结果
表1地基基础设计资料
独立基础 柱子轴向力N（KN） 正方形柱子边长B（m） 独立基础混凝土强度等级 岩石地基承载力特征值fa（KPa）
J1 30000 1.4 C35 3000
J2 40000 1.5 C35 4000
J3 50000 1.6 C35 5000
表2 基础J1、J2、J3的高度计算结果
岩石地基承载力特征值fa（KPa） 3000 4000 5000
独立基础边长b 3300 3300 3300
基础高度h0 3000 3800 4500
注：表格中无注写单位的均为mm，基础都为正方形。
由表格中的计算结果可以知道按照抗剪验算公式设计岩石地基上的独立基础高度非常大，接近甚至高于基础的宽度。
3.2采用深受弯构件设计岩石地基上独立基础的分析与计算
钢筋混凝土独立基础设计，我国和欧美国家从设计原理上来讲采用的都是极限状态设计方法，包括正常使用极限状态与承载能力极限状态两种，在概率方法上，我国采用的是基于可靠度的设计方法，在已有的研究中，独立基础两方向边长相差不大，基础的受力情况呈现双向受力分布，破坏面呈现双向对称现象也很明显。基础剪切计算主要受纵筋配筋率大小、验算截面位置、混凝土强度与截面有效高度等因素控制，规范目前的研究多把基础作为一个板类构件对待，而岩石地基上独立基础的三维尺寸相差不大，构成一个实体模型，岩石地基上独立基础的实际受力状态与一般受弯构件不同，由于基础边长较小，弯矩较小，剪力相对较大，弯矩较小，与无腹筋简支梁的剪弯受力状态并不吻合，而真实破坏机理与受力状态与矩形深受弯短梁直接剪切的受力状态接近，易按照深受弯件计算。《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）附录G.0.4条，在均布荷载作用下，为了加大安全储备，忽略水平分布筋与侧向约束的有利影响，由于L0小于2h，所以取L0=2h，由深受弯构件公式G.o.4-1化简得到V≤1.4ftbho，由公式化简得到最小高度公式如下： 。
重新计算上述基础高度，得到如下表3
表3基础J1、J2、J3的高度计算结果
地基承载力特征值fa（KPa） 3000 4000 5000
正方形独立基础边长b（mm） 3300 3300 3300
基础高度h0（mm） 1200 1500 1800
4结语：通过采用无腹筋深受弯构件计算公式计算表明，独立基础的高度被大幅度减小，优化设计可以节省材料和工程量40%～50%以上。如能应用于山区地基基础的设计中去，会产生较大的经济效益，并节省大量的人力。对其深入研究具有很高的科研与工程实用价值。
参考文献：
[1]建筑地基基础设计规范GB50007-2011
[2]混凝土结构设计规范GB50010-2010
[3]段方石. 岩石地基柱下独立基础抗剪设计研究[D].广西大学，2012.
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理正工具箱虽然可以对独立基础对地基压力、地基变形、地基持力层的强度以及地基软弱下卧层的强度分别进行计算。但是，上部结构荷载需要从PKPM或广厦等大型建模设计软件中导出，它只是起到辅助的设计，小计算做得很全面，不用我们来手动计算。PKPM中的JCCAD是从上部结构中直接导入荷载到基础中，这样整个建筑模型就很完整，但是，就是因为考虑的是全面的计算，所以在地基压力、地基变形、地基持力层的强度以及地基软弱下卧层的强度这些计算还需要手动计算来输入到JCCAD参数中。算易结构设计工具箱比理正工具箱多了出计算书的功能以及可以导入到CAD中。这样，结构设计人员的计算书，为后期的出图工作节省了很多时间。计算书大师软件的亮点为施工相关计算功能，与施工现场需要的一些计算相接轨，这样也减少了施工现场的工作人员的计算量和工作量。其次，它的规范查询也是很方便的，一般地我们的结构设计软件，参数都是要自己输入，在输入之前需要根据结构设计人员的经验来翻规范取值。这一方面，如果设计人员出现失误，后面的计算会出现很大的偏差。
2从上述中的四种结构设计软件中的特点来分析
在对柱下独立基础设计的各种软件比较的过程中，重点也要研究各种结构设计软件的不足，本文已经找出了各自的特点，各自的不足，也已经对各软件的计算程序还有薄弱环节进行了详细的探讨，在对结构设计软件的数学、力学模型及使用条件对比的同时，各结构设计软件是都对柱下独立基础的计算过程进行简化，来得到各软件最终所需要的计算参数，最后来辅助结构设计的计算。
3从上述中的四种结构设计软件中找出柱下独立
基础设计的最优方案通过针对各种结构设计软件在柱下独立基础中的应用进行研究，可以在不同的结构设计软件中找出计算最可靠，对结构设计人员起到辅助作用最大的结构设计软件，那么在此之前，我们必须研究清楚：哪些计算过程是靠设计人员手工计算，哪些计算过程交给结构设计软件来参与辅助计算来提高效率。通过提出如何更好地在基础设计中运用结构设计软件，对结构设计软件的优化和改革起到重大的作用。通过以上的一些比较，在国内还是以PKPM结构设计为主要结构计算软件，所以，还是以PKPM中PKCAD来上部结构建模，从而对基础的受力配筋计算。以计算书大师软件来进行柱下独立基础的设计，其他一些细节计算过程可以由理正工具箱来辅助，最后由计算书大师软件来将图导到CAD中，以TSSD探索者绘图软件打开，来做最后的修改布图，符合现行的平法规则。当然TSSD探索者结构绘图软件自带的简单的基础设计，也可以对上述的结构设计中柱下独立基础中复杂的设计过程起到辅助的作用，可它的主打是绘图，不建议来计算。各种结构设计软件都必须根据我国现行的规范来将计算结果呈现给广大客户，对基础结构计算起到辅助的作用。当涉及到柱下独立深基础时，其他的设计软件计算达不到时，可以用PKPM系统实现数据输入、图形编辑、施工图输出等，功能完善。钢筋混凝土多层框架房屋采用较深柱下独立基础时，拉梁的配置应根据独立基础的埋置深度采用不同的计算模型。
4基础结构设计中结构设计软件未来的发展
在众多的结构计算软件中，目前国内大多工程技术人员着重在某一项结构设计软件的应用与研究中有较深层次的提炼。或者对整个结构设计的过程所运用到的结构设计软件进行详细的探讨，在基础设计这一重要领域有系统的研究与比较。但是在独立基础设计中也是分开进行研究。因此，笔者对独立基础设计中应用到的软件，设计过程，优化设计进行整合，运用在结构工作当中基础结构设计的体会领悟对这一领域提出自己见解。期望以后的PKPM面向对象的实体单元建模，采用平面，立面和自定义视平面进行功能强大的3D建模，允许采用较大的单元而不需要在每个节点都进行划分，并且具有强大的类似CAD的编辑特点，在一个统一的集成环境中进行建模，修改，分析，设计优化，并查看结果，进行交互式的混凝土框架结构设计，剪力墙设计，钢结构设计，由屏幕直接显示分析与设计结果，最后动画显示变形、振型、应力轮廓、时间关系曲线等结果，最后导入、导出模型到通用的绘图软件中。
5总结
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柱下独立基础的施工顺序是：
挖基坑，垫层，绑钢筋，支模板，浇筑混凝土。
独立基础要根据各地的地质情况和建筑的形式来确定施工顺序。1、南方主要是桩基础：桩位放线，打桩，基础挖土放坡放线，挖土，锯桩，浇筑基础垫层砼，基础放线，砌筑粉刷砖模，绑钢筋，浇筑砼。2、饥方主要是承台基础：基础放坡放线，挖土，浇筑垫层，基础放线，绑扎钢筋，安装模板，浇筑砼，拆除模板。
（来源：文章屋网 ）
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关键词：偏心荷载 刚性独立基础 材料力学 叠加法
柱下钢筋混凝土独立基础（ 简称“柱下独立基础”） 作为常见的一类扩展基础， 在各种工业和民用建筑基础设计中得到广泛的应用[1]。在现有的大量与基础工程有关的教材中[2，3，4，5]，刚性独立基础基底压力的计算都根据规范 [6]中的公式列出。现在基础工程[8]的基础上结合材料力学[7]叠加法对该方法进行改进。
一、叠加法的涵义
在微小变形条件下，其弯矩与荷载成线性关系。而在线弹性范围内，挠曲线的曲率与弯矩成正比，当挠度很小时，曲率与挠度间呈线性关系。因而，梁的挠度和转角均与作用在梁上的荷载成线性关系。在这种情况下，梁在几项荷载（如集中力、集中力偶或分布力）同时作用下该截面的挠度或转角的叠加。次为叠加原理。
由几个外力共同作用下，引起的某一参数（内力、位移等）的变化等于每一外力单独作用时引起的该参数变化值的代数和的方法，称为叠加法。
二、叠加法的条件
1、服从胡克定律[7]
对于工程中常用的材料，如低碳钢、合金钢所制成的拉杆，由一系列实验证明：当杆内的应力不超过材料的某一极限值，即比例极限时，杆的伸长量 与其所受外力 、杆的原长 成正比，而与其横截面面积 成反比，即有 ，引进比例常数 ，则有 ，由于 ，故上式可写为 。此关系式称为胡克定律。
2、服从小变形假设[9]
假定物体内各点在荷载作用下所产生的位移远小于物体原来的尺寸，因而应变分量和转角都远小于1.应用这一假设，可使问题大为简化。例如，在研究物体受力平衡时，可以不考虑由于变形引起的物体尺寸和方位的变化，即按变形前的几何尺寸及荷载状态进行计算。又如，在研究物体的变形和位移时，可以略去应变和转角的二次幂或二次乘积及其以上的项。
三、计算实例
（一）基本资料：
1.基底荷载：
2.偏心矩：
3.条形基础，基础宽 ，计算时取基础截面尺寸：
（二）基底压力的叠加算法
1.在基底荷载 的作用下：
基底受均布荷载作用，基底压力为：
2.在偏心矩 的作用下：
弯曲截面系数：
基础底面离中点最远处的基底压力：
3.承载力叠加
基础底面最小的基底压力为：
基础底面最大的基底压力为：
四、一般情况下承载力类型讨论
当 时：承载力为梯形荷载
当 时：承载力为三角形荷载
当 时：承载力一边出现负值的三角形荷载
参考文献：
[1]张卓然.浅谈柱下独立基础底板的抗弯计算.广东土木与建筑，2006
[2]凌治平，易经武主编 .基础工程.人民交通出版社，2008
[3]莫海鸿，杨小平主编 .基础工程.中国建筑工业出版社，2003
[4]周景星，王洪瑾，虞石民，李广信主编 .基础工程.清华大学出版社，2007
[5]李亮，魏丽敏主编 .基础工程.中南大学出版社，2005
[6]《建筑地基基础设计规范gb50007-2002》
[7]孙训方，方孝淑，关泰来主编 .材料力学（i）第五版.高等教育出版社，2005
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现如今社会信息化的快速发展，使计算机的应用延伸到社会的许多领域，同时在日常生活中也必不可少。高校学生掌握计算机知识的信息量和对计算机的操作就成为了衡量他们综合素质的重要因素之一。高校大学生的计算机基础教学工作也成为了重点问题。提高学生计算机操作的应用能力，至关重要，责无旁贷。
1 高校计算机基础教育现状
1.1 传统教育教学方法陈旧
计算机知识更新速度快，应用性强。传统的“教师讲解，学生看听的模式”已经使用不了学科课程的特点了。一味的“讲授型”教学，不能让学生主动实践，往往是上课听得认真，课时真正上机操作时就又忘记了上课老师讲解的，使得教和练分离。
1.2 课程设置缺乏合理性
对于我们独立学院的学生，专业基础稍微薄弱，另外全国性招生，就存在地区差异，学生计算机水平也就参差不齐。有的在高中甚至初中就已经接触过计算机教育，这样他们对简单的使用性的操作就很熟悉，有的同学 则是在以前从来没有接触过计算机，甚至连鼠标键盘都不会使用。如不考虑到这些因素一味的正常教学，会存在一定的不合理性。
2 改进独立学院计算机基础教育的几点方法
2.1 调整教学模式
以前我们学院计算机公共基础课的教学任务是周学时4，2学时理论，2学时上机实验操作。由于实验设备，教师等很多因素，是学生练习受到一定的限制，往往是实践滞后于理论教学，甚至word应用操作都讲解完了，学生还在做window应用。调整后，教学内容主要强化实践动手能力，使学生熟练掌握工作、生活中常用计算机应用软件使用，融计算机基础理论于实际操作中，教学形式采用小班机房授课。教和练有机的融合到一起，机房授课采用一边讲一边练的教学形式，教师案例式讲解教学内容后，每堂课要给学生留出时间，马上动手实践，知识在巩固的同时也灵活应用了。
2.2 改革考核方法本文由收集整理，采用四种教学大纲
通过分析，不同学科之间学生的计算机水平存在着明显差异，为了提高教学的针对性，根据各类专业对计算机能力的不同的需求，采用四种教学大纲。第一类：文科方向，包括系别外语系及法学系。第二类：管理类。包括的系别：工商管理系、商贸系、制药工程系。第三类：会计系。第四类：理工方向，包括电子系、自动化系和机械工程系。对前三类学生的要求是要熟练掌握计算机各相关软件的使用和对计算机应用技术知识的简单了解。而对于理工类学生，除了达到熟练掌握软件的使用的同时，还要学习基本的应用技术，在自己的专业领域来应用计算机。为切实提高学生的计算机动手能力，学生能力考核分成四部分：平时考核、打字能力考核、windows操作能力考核和word excel powerpoint三大办公软件考核。每项必须单个通过，期末考试才能通过。
2.3 特色教材改革，突出学院特色
教材不仅是教学计划实施的重要载体和主要依据，而且是学生获取知识的重要渠道，同时也是考核教学效果的重要依据。因此，选择适合的教材至关重要。独立院校教材改革要突出实践性、适应性、科学性和先进性。计算机基础教材建设应与当前社会经济发展对计算机应用操作的需求相适应，与学院培养人才的需求相适应，将计算机应用的新发展、新软件、新技术，以创新能力的培养反映到教材中。
针对这一理念，本学期在部门全体老师的努力下，自己编写完成了《access数据库应用》一书。这是针对我院学生的实际情况而设计编著的教材，主要以计算机应用操作技能的提高为指导思想。理论基本概念从知识认知规律出发，对于实际使用频率高的应用操作采用完整案例引入知识理论，使学生带着问题进入教学。不仅培养了学生的分析能力同时也提高了学生解决实际问题的能力。
2.4 着重培养实践能力，加大实践时间
为了给学生提供良好的环境和保证上机自学的时间，利用周末全天开放机房，学生可随时到机房练习。并且还配有指导教师，随时解答学生在操作中遇到的问题。让学生把老师教的知识灵活掌握是远远不够的，老师教的永远是有限的，在学生步入社会中会遇到很多随机的、突发的问题，这要如何去面对呢？这不仅是学生要面对的问题，而且也是作为教师要深思的。这种能力，就是学生自学能力和创新能力。在授课过程中注重把工作生活中常见的计算机操作中遇到的问题进行模拟案例演示，之后提出问题，让学生自由发挥提出不同的可行性方法，直接在计算机上操作后查看结果。设置的大量能提高学生动手能力的实训课题，让学生课下练习，开发学生创新思维，提高学生创新意识，激发学生学习的主动性和创造性，提高学生独立获取知识的能力以及解决问题的能力。
3 结语
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独立学院是普通高校的二级学院，是我国20世纪末开始出现的依靠社会力量办高等教育的新事物，有着新的模式、新的机制。其生源也有比较鲜明的特点，如多数入学成绩低、文化基础较弱，城镇独生子女居多、家庭条件优越者居多等，但也有少部分学生进校时分数较高，学习兴趣浓，想继续考研深造。因此同一专业同一班级的学生之间学习能力、学习兴趣 、态度等方面都存在较大差异，两极分化现象严重。
基础生物化学是高等农业院校的一门重要专业基础课程，涉及了农学、植保、园艺、动植物检疫、食品等多个专业。由于生物化学是从有机化学和生理学中脱离而发展起来的，其理论比较抽象，代谢反应错综复杂，加之学生本身的理论基础差，在学习上普遍存在畏难情绪和应付考试的潜在意识。因此，在面对新的教育对象时，如何做好生物化学教学工作以适应独立学院人才培养要求始终是一个值得探讨的问题。根据在湖南农业大学（以下简称“我校”）东方科技学院教授生物化学的几年实践，我们从以下几个方面入手，将“教”与“学”更好地互补和统一起来，充分发挥学生积极性和主观能动性，提高了课堂教学质量。
一、优化教学内容
1.选择合适的教材和参考书
根据学生特点，选好教材、合理取舍是一个需要认真思考和推敲的问题。基础生物化学教材较多，各有特色。 如王镜岩主编的《生物化学教程》是其主编的《生物化学》上、下两册权威教材的精简本，理论体系较全面、翔实，反映学科发展的新内容较多，许多学科前沿的理论知识也有所涉及。但对于初学者，本书相对而言难度较大，要求讲解的课时也比较多，作为教学参考书比较合适。而郭蔼光主编的《基础生物化学》，内容简明扼要、文字精练、层次清楚、使用面广、实用性强，所以这套教材非常适合独立学院学生使用，学生容易接受，我校东方科技学院近年来就是选择此教材。
2.教学内容要整合和选择
教师不仅要深入钻研教材，抓住基本概念、理论、知识，精选讲课的内容，同时还需对教学内容进行整合和选择。比如在“有机化学课”“普通生物学”等基础课中已讲过如糖、脂类的结构、生物膜、光合磷酸化等内容，教师仅做简要回顾即可，这样保持了生物化学课程的完整性、系统性，又避免了重复教学。为适当降低理论基础的深度，删减了如细胞间信息传递、非线粒体氧化体系等内容的介绍，这样既重点突出，又减轻了学生的负担。
3.教学内容要补充学科进展动态、联系现实生活
在授课时及时穿插学科发展动态及热点话题，开拓学生视野，扩大知识面，增加信息量。例如讲授蛋白质结构与功能时引入第二遗传密码概念、活性蛋白的人工合成、蛋白质组与蛋白质组学；在基因与基因组这一节时适当介绍宏（元）基因组与宏（元）基因组学等学科新进展。生物化学的相关知识和现实生活有机结合也是很必要的，如将酸奶的家庭式制作、加酶洗衣粉、核酸保健食品等宣传广告以及科学保持标准体重等话题纳入课堂，这样不仅激发了学生的求知欲望和学习热情，也便于学生从真正意义上去掌握生物化学知识 ，学以致用，效果非常好。
二、采用“引路、精讲和总结论证”三段式教学方法
生物化学知识点较多，理论比较抽象，代谢反应错综复杂。怎样才能使学生面对生疏的内容、复杂的代谢而不感到困惑和盲从呢？我们摒弃了注入式教学方法 ,采用“引路、精讲和总结论证”三段式教学方法 ,逐步引导、启发学生完成感知→认知→驾驭的过程。在授课初期 ,我们将生物化学的三大内容——生命的物质组成、机体内的化学变化及遗传信息的表达,结合各章节内容以简图的形式介绍给学生 ,不仅使学生对本学科的整体概况有了一定的了解 ,同时,也使他们头脑中形成清晰的思路以便今后的学习。授课过程中 ,根据教学大纲的要求 ,按照“掌握、熟悉、了解”三个层次合理安排教学。对于重点内容 ,采用精讲式教学方法 ,做到讲深讲透，为今后的专业课打下良好的基础。在阶段学习完后，我们会进行总结并安排两课时左右的习题课，使学生更好地消化、吸收所学的内容。同时，按教材理论知识的重点和难点，我们增设了一些代表性的、综合性的实验进行论证。
三、建立以学生为主体的教学机制
1.坚持课堂提问制度
每次上课前都要就上一堂课中重要的知识点进行回顾和提问，做到温故而知新。课堂提问一方面可以检验学生对知识的掌握情况，加强老师对学生的认识了解，以便掌握每个学生的学习情况。另一方面，通过让学生在黑板上完成一些练习题，可以调动学生的主动性，起到引起学生的注意和调动学生思维的作用，活跃课堂气氛。同时，鼓励学生给老师提问，共同讨论书本内和书本外的知识，也是建立融洽的教与学的关系，实现师生互动的一个很有效的方法。
2.有选择地布置作业，重视作业信息的反馈
生物化学是一门专业基础课，其课后作业习题也非常多。在每章课程结束后，我们不搞题海战术，而是针对独立学院学生基础比较差的特点，选择基本概念、理论及重要知识点布置作业，学生的每一份作业，我们都会定期检查，对于普遍存在的问题进行课堂讲评，每一份作业的成绩，都会记录在案，作为平时成绩的一部分。教师对作业的认真间接影响了学生对作业的重视，这样，不仅可以温故知新，而且对于今后复习考试的总结也是有很大好处的。
3.挑选一定的章节让学生主讲
我们在“维生素与辅酶”一节的教学中采用此方法，先让学生自学，通过查阅一些参考书和文献资料，让学生结合所要解决的问题，有目的地进行阅读，拓宽自己的知识面，加深理解。再次上课时，请某位学生主讲该部分内容。结果学生反映良好，特别是主讲学生表示，通过讲述，其对所学内容理解更深刻，掌握更全面。我们还积极鼓励学生就自己的学习写心得体会，这样既促进了师生交流，让教师获得了学生学习情况的信息反馈，又培养了学生语言表达能力。
