張 娜
(1.廣東科學(xué)中心,廣東 廣州 510006;2.廣東外語外貿(mào)大學(xué),廣東 廣州 510006)
創(chuàng)客運動是一場技術(shù)和創(chuàng)新的革命,實現(xiàn)了全球化的蓬勃發(fā)展。對于教育工作者而言,創(chuàng)客運動與兒童天性和“探究式科學(xué)教育”的能力高度契合。在創(chuàng)客運動推動下形成的創(chuàng)客文化,強調(diào)最大限度地激發(fā)個體的創(chuàng)新潛質(zhì),為實現(xiàn)這一目標(biāo),以學(xué)習(xí)者為中心的教育模式,即創(chuàng)客教育應(yīng)運而生。作為創(chuàng)客運動前奏的開源運動,促使3D 打印、機器人、微處理器、可穿戴計算機、電子紡織品、智能材料和新的編程語言以前所未有的速度得以發(fā)展。更重要的是,這些技術(shù)工具不再掌握在少數(shù)人手中,人人都可以接觸到這些先進工具,甚至可以在線免費獲取,并分享給他人。這種技術(shù)工具的普及促成了DIY 文化的復(fù)興,“隨手可得”的新工具大大增強了創(chuàng)客的信心,在新工具的輔助下,創(chuàng)客躍躍欲試,將腦中的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為手中的實物產(chǎn)品,滿足感不言而喻。
目前創(chuàng)客教育仍停留在概念階段,其實現(xiàn)路徑有待探索。與創(chuàng)客教育概念最為接近的是堪稱美國STEAM(Science-科學(xué),Technology-技術(shù),Engineering-工程,Arts-藝術(shù),Mathematics-數(shù)學(xué))教育,堪稱美國的“素質(zhì)教育”,與創(chuàng)客教育相同,STEAM 教育也是在創(chuàng)客文化中形成的。STEAM 教育的前身是STEM 教育,2006年時任美國總統(tǒng)布什在國情咨文中公布的《美國競爭力計劃》(American Competitiveness Initiative,ACI)中提出知識經(jīng)濟時代教育目標(biāo)之一是培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才,并稱其為全球競爭力的關(guān)鍵,此后美國在STEM教育方面不斷加大投入,鼓勵學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué),培養(yǎng)其科技理工素養(yǎng)[1]。2011年,美國弗吉尼亞理工學(xué)院暨周立大學(xué)G.Yakman將STEM教育擴充為STEAM教育,其中A包含美術(shù)、語言、人文、形體藝術(shù)等領(lǐng)域,不僅將教育的關(guān)注點局限于科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,更強調(diào)科技與人文的交融,培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維。
STEM 教育用課程項目將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)帶入課堂,致力于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維,掌握工學(xué)或設(shè)計方法,以解決現(xiàn)實世界中的問題,同時以數(shù)學(xué)和科學(xué)作為基礎(chǔ)。STEAM教育在STEM課程的設(shè)計原則中融入了藝術(shù),鼓勵創(chuàng)新性的問題解決方法[2]。STEAM 教育是一種可持續(xù)的,與經(jīng)濟和社會相適應(yīng)的框架,用以轉(zhuǎn)變、維持、創(chuàng)造和發(fā)展教育元素、項目和機構(gòu),使其包含多學(xué)科實踐,以使之適應(yīng)全球社會經(jīng)濟世界。這種框架是參與式的動手做實踐,以實物為基礎(chǔ),外延豐富,將教育、產(chǎn)業(yè)、政府和社區(qū)在發(fā)展更好的公民教育這一共同點上聯(lián)系起來:“科學(xué)和技術(shù),通過工程和藝術(shù)得到詮釋,且完全基于數(shù)學(xué)元素的基礎(chǔ)上”。
創(chuàng)客教育與STEAM教育同源,都是在創(chuàng)客文化的作用下興起的新型教育模式。
鑒于創(chuàng)客運動的巨大影響力,奧巴馬政府在2012年初開展新項目,計劃在4年內(nèi)在1 000所美國學(xué)校引入創(chuàng)客空間,配備3D打印機、激光切割機等數(shù)字制造工具,旨在培養(yǎng)新一代系統(tǒng)設(shè)計師、生產(chǎn)創(chuàng)新者。2015年9月,國家教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》其中提到了未來5年對教育信息化的規(guī)劃,在教學(xué)中融入信息化元素,通過信息技術(shù)促進各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和模式的變革。比如有效利用信息技術(shù)推進“眾創(chuàng)空間”建設(shè),探索STEAM 教育、創(chuàng)客教育等新教育模式,使學(xué)生具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識,使信息化教學(xué)真正成為教師教學(xué)活動的常態(tài)[3]??梢姡趯W(xué)校正規(guī)教育引入STEAM教育和創(chuàng)客教育的決心。
關(guān)于STEM 教育和創(chuàng)客教育,學(xué)者已做出相關(guān)探索。清華大學(xué)高云峰教授和信息通信技術(shù)(ICT)教育專家高震于2014年合作創(chuàng)立了群體創(chuàng)新空間理論(Group Innovation Space-GIS,中文名“集思”),集思是聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論的物理化學(xué)習(xí)模型,以松散群體參與創(chuàng)新活動為特征,提供想法到實現(xiàn)所需的材料、設(shè)備和設(shè)施,并具備社交功能。可持續(xù)發(fā)展的集思包括合理的空間布局、給初學(xué)者設(shè)計的課程、鼓勵創(chuàng)新的制度、豐富的項目、各類項目導(dǎo)師、有分享和協(xié)作精神的創(chuàng)新者、負責(zé)的管理者和專業(yè)設(shè)備設(shè)施操作者等要素。該理論關(guān)注STEM教育與創(chuàng)客教育的融合,提出二者的融合可以有效地實現(xiàn)優(yōu)勢互補,在該理論關(guān)照下,又設(shè)計了GIS的五級創(chuàng)新者養(yǎng)成路徑(初學(xué)者--消費者--制造者--創(chuàng)新者--導(dǎo)師)和面向STEM的創(chuàng)客教育課程,課程內(nèi)容涉及科技制作、3D打印和三維建模、開源硬件、多元模式的溝通能力等方面的內(nèi)容。華東師范大學(xué)副校長、教育科學(xué)學(xué)院任友群教授在2015年10月16日第三屆全國中小學(xué)STEAM教育論壇《創(chuàng)客教育與stem教育辨析》主旨報告中對創(chuàng)客教育和STEM教育的概念進行了比較,并區(qū)分了廣義的創(chuàng)客教育(創(chuàng)客培養(yǎng))與狹義的(數(shù)字化)創(chuàng)客教育之區(qū)分,并分別與STEM教育的內(nèi)涵進行了對比[4]。
上述研究均致力于探究如何在學(xué)校正規(guī)教育的STEM課程中融入創(chuàng)客教育元素,具有將創(chuàng)客教育課程化的趨勢,且突出強調(diào)數(shù)字化教育,忽視了STEAM 教育中的“A”,即人文學(xué)科這一要素。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客運動和創(chuàng)客文化沖擊下,教育模式的變革。廣義的創(chuàng)客教育,即創(chuàng)新素養(yǎng)和創(chuàng)客精神的培養(yǎng),屬于科學(xué)素養(yǎng)的子范疇,不僅局限于正規(guī)教育,與強調(diào)跨學(xué)科性教育的STEAM教育相比,注重學(xué)習(xí)者自身素質(zhì)養(yǎng)成的創(chuàng)客教育更趨近于非正規(guī)教育建構(gòu)主義的內(nèi)涵。因此,對創(chuàng)客教育概念的界定,不應(yīng)局限于學(xué)校的課程教育,而應(yīng)回歸創(chuàng)客文化的規(guī)約,在創(chuàng)客空間等非正規(guī)學(xué)習(xí)空間中探究創(chuàng)客教育的內(nèi)涵與外延。若將學(xué)校正規(guī)教育中上述新型教育模式表述為“STEM 教育+創(chuàng)客教育”,那么在創(chuàng)客空間非正規(guī)教育環(huán)境中則可對應(yīng)地表述為“創(chuàng)客教育+STEAM 教育”,后者是科技館、圖書館、創(chuàng)客空間等非正規(guī)學(xué)習(xí)環(huán)境中值得探究的新型學(xué)習(xí)模式。
2012年美國創(chuàng)客教育計劃(Maker Ed)成立,作為一個非營利組織,該計劃致力于支持教育者和社區(qū),特別是服務(wù)設(shè)施欠缺的地區(qū),促進當(dāng)?shù)啬贻p人體驗意義豐富的創(chuàng)造和學(xué)習(xí)過程。從成立以來,該計劃卓有成效地為年輕人制造了機會,在創(chuàng)造的過程中建立自信心,增強創(chuàng)意能力,培養(yǎng)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣。以“每個孩子都是創(chuàng)客”為愿景,該計劃以課程或項目的形式對美國青年人創(chuàng)新精神的培養(yǎng)產(chǎn)生了重要的推動作用。
2015年科普產(chǎn)品國家地方聯(lián)合工程研究中心開發(fā)了麥穗創(chuàng)客教育(MESIS),以針對性的教育課程為載體,在創(chuàng)客空間的平臺下融合科學(xué)、自然、藝術(shù)等學(xué)科知識,培養(yǎng)創(chuàng)客的創(chuàng)新能力、數(shù)理能力、寫作能力、表達能力和空間思維能力,探索針對青少年不同年齡段的創(chuàng)客教學(xué)特征,開發(fā)匹配的教學(xué)模式、特色課程、教學(xué)工具以及配套服務(wù)系統(tǒng)。麥穗創(chuàng)客教育學(xué)年課程體系包括機械總動員、電子入門、軟件入門、足球車、讓小車動起來、智慧生活、音樂攝影、機械臂機器人等[5]。
可見,在非正規(guī)教育機構(gòu),創(chuàng)客教育也常常伴隨與之同源的STEAM 教育,復(fù)合形成“創(chuàng)客教育+STEAM 教育”模式。究其緣由,創(chuàng)客教育強調(diào)的創(chuàng)新精神實質(zhì)上是一種創(chuàng)新式的學(xué)習(xí)思維能力,但能力的培養(yǎng)無法脫離基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。創(chuàng)客教育可謂是一種基于基礎(chǔ)學(xué)科知識的創(chuàng)新能力培養(yǎng),離開具體的學(xué)科背景,創(chuàng)新也就無從談起。因此非正規(guī)教育機構(gòu)中的創(chuàng)客教育應(yīng)是基于STEAM 情境的創(chuàng)客教育。在日前召開的創(chuàng)客教育培養(yǎng)促進計劃發(fā)布會上,中國科協(xié)全國委員會委員李象益認為,創(chuàng)客教育應(yīng)擺脫培訓(xùn)色彩,讓學(xué)生創(chuàng)造自己的問題,探索找到自己的答案[6]。
從2007年第一臺開源桌面3D打印機RepRap問世開始,創(chuàng)客運動邁入了新的發(fā)展階段。以消費者為中心的3D 打印機制造商MakerBot 誕生,激勵著整整一代的創(chuàng)客,為其打開了桌面制造的新時代,其影響力堪比30 多年前第一臺個人電腦帶給人們的沖擊[7]。3D打印機成了創(chuàng)客空間的標(biāo)配設(shè)備,是世界各地制匯節(jié)(Maker Faire)的重頭戲。不少科技館也抓住了3D 打印這一創(chuàng)客標(biāo)志性設(shè)備,將3D打印引入展廳、工作坊、開放性實驗室等空間中進行展示或開展教育活動。
中科館在展廳里引入了3D 打印設(shè)備,開展“3D 模型設(shè)計與打印”創(chuàng)客教育活動。利用科技館現(xiàn)有的3D打印機,帶領(lǐng)觀眾設(shè)計并打印出自己的創(chuàng)意模型。由于3D打印過程較慢,該教育活動的時間安排在30分鐘左右。在輔導(dǎo)員介紹了軟件的使用方法后,主要的時間交給觀眾進行3D 模型的設(shè)計與打印。主要是通過向觀眾介紹如何使用3D 模型制作軟件Meshmixer 與3D 打印軟件UP,了解三維模型的設(shè)計過程與打印過程。最后讓觀眾自己發(fā)揮創(chuàng)意,利用Meshmixer的模型庫進行拼接、改進、設(shè)計屬于自己的模型并最終打印出來[8]。
上??萍拣^設(shè)計師搖籃展區(qū)的“3D 打印世界”展項運用現(xiàn)代展示設(shè)計理念,并融合了最新3D 打印、三維立體掃描、多媒體互動展示等技術(shù),展現(xiàn)了從實物信息采集、3D模型設(shè)計到快速3D打印成型的全過程,讓觀眾在近距離感受3D打印技術(shù)神奇的同時,也充分享受到個性化紀(jì)念品制作所帶來的樂趣。除了在打印區(qū)可清晰觀看兩臺不同成型技術(shù)和材料的3D打印機打印過程外,還可以在三維掃描區(qū)通過工作人員對實物掃描的操作演示,在計算機中建立三維模型?!?D打印世界”分成三維掃描區(qū)、3D互動建模區(qū)、3D打印體驗區(qū)和3D打印產(chǎn)品陳列區(qū)四個區(qū)域,在占地不足100 平方米的展示面積中展示了3D打印技術(shù)的各個方面,運用實物陳列、圖文展示、視頻播放等手段對3D打印機的工作原理、發(fā)展趨勢及全新應(yīng)用等進行全方位的展示[9]。
在創(chuàng)客運動全球化浪潮中,世界各地創(chuàng)客空間如雨后春筍般建立起來,目前全球范圍內(nèi)已有上千家創(chuàng)客空間,特別是在中國,從2011年國內(nèi)第一家創(chuàng)客空間——上海新車間成立以來,創(chuàng)客空間發(fā)展勢頭迅猛,2015年經(jīng)過概念的升級,誕生了眾創(chuàng)空間這一概念,整合了已有的創(chuàng)客空間和類創(chuàng)客空間。這些新成立的創(chuàng)客空間大多建立在高校、圖書館、科技館等政府公益機構(gòu)之中,依托母體的教育資源和聚合平臺,開展創(chuàng)客活動。目前階段這些創(chuàng)客空間雖已建立,但如何在其中開展卓有成效的創(chuàng)客活動,建立健全的機制,激發(fā)創(chuàng)客的熱情,促進創(chuàng)客作品的市場化輸出,成了亟待解決的問題。在建立在公益性機構(gòu)中的創(chuàng)客空間中開展活動,要考慮到母體的教育職能,無論是學(xué)校的正規(guī)教育,還是圖書館、科技館的非正規(guī)教育,創(chuàng)客空間都需要與之協(xié)調(diào),形成有機的生態(tài)系統(tǒng),這些都促成了在當(dāng)前如火如荼的創(chuàng)客運動對創(chuàng)客教育的需求。
《Make》雜志創(chuàng)始人戴爾·多爾蒂(Dale Dougherty)將創(chuàng)客分為了零—創(chuàng)客,創(chuàng)客—創(chuàng)客,和創(chuàng)客—市場三階段。零—創(chuàng)客:創(chuàng)客的起點千差萬別。但都有共通之處,他們受靈感的驅(qū)使,產(chǎn)生從購買產(chǎn)品到動手真正制作產(chǎn)品的沖動。從零到創(chuàng)客,最重要的兩個方面是學(xué)習(xí)必要技能和獲得生產(chǎn)制造的必要方法。創(chuàng)客—創(chuàng)客:這一階段的一大特點是相互協(xié)作和接觸其他創(chuàng)客專家。在這一階段,創(chuàng)客同樣為現(xiàn)有平臺做出了貢獻。此階段強大的驅(qū)動力在于技術(shù)革新和自我表達和創(chuàng)造欲。創(chuàng)新和與他人分享的欲望催化了創(chuàng)客-創(chuàng)客的交流和知識技能的流動。創(chuàng)客—市場:從工作坊到數(shù)字化群體,發(fā)明創(chuàng)新的浪潮源源不斷,知識由此流動并聚集。一些發(fā)明和創(chuàng)造可以吸引更加廣泛的受眾,這些杰出的作品從眾多創(chuàng)客產(chǎn)品中脫穎而出,贏得商機。盡管大部分創(chuàng)客創(chuàng)造產(chǎn)品的初衷并不含有商業(yè)動機,但少數(shù)轉(zhuǎn)化為商品的創(chuàng)客作品影響力也不容小覷[10]。
本文認為廣義的創(chuàng)客教育就是在創(chuàng)客發(fā)展的上述三環(huán)節(jié)中給創(chuàng)客以幫助與指導(dǎo),開展創(chuàng)客培養(yǎng)工作,促成創(chuàng)客的自我養(yǎng)成:在零—創(chuàng)客這一階段,培育潛在創(chuàng)客,開展創(chuàng)客挖掘,在創(chuàng)客—創(chuàng)客階段,提供去中心化的創(chuàng)客交流平臺,開展創(chuàng)客培養(yǎng),在創(chuàng)客—市場階段,在眾創(chuàng)空間生態(tài)鏈中幫助創(chuàng)客產(chǎn)品從創(chuàng)客空間順利進入下一加速器環(huán)節(jié),對創(chuàng)客產(chǎn)品成果進行篩選和加速轉(zhuǎn)化。由此可見,創(chuàng)客空間的內(nèi)核是創(chuàng)客教育,要徹底、充分地實現(xiàn)上述三環(huán)節(jié)的創(chuàng)客教育目標(biāo),單一的創(chuàng)客空間是很難做到的,需要更大的資源聚合平臺,并將創(chuàng)客空間升級為包含多種形式的孵化器、加速器的眾創(chuàng)空間平臺。
2015年廣東科學(xué)中心聯(lián)合中國科學(xué)院先進技術(shù)研究院成立了首個省級國際創(chuàng)客中心——廣東國際創(chuàng)客中心,落戶廣東科學(xué)中心,立足廣州大學(xué)城的科技人才資源,依托中國科學(xué)院和區(qū)域產(chǎn)業(yè)需要,進一步延伸廣東科學(xué)中心的平臺服務(wù)功能,共同建設(shè)“創(chuàng)客發(fā)掘工程”“創(chuàng)客苗圃工程”“成果轉(zhuǎn)化加速器工程”和“互聯(lián)網(wǎng)+工程”的線上線下一體的創(chuàng)客生態(tài)四大體系,大力推進教育與創(chuàng)業(yè)引導(dǎo)、創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)合、加速成果轉(zhuǎn)化[11]。
其中“創(chuàng)客發(fā)掘工程”“創(chuàng)客苗圃工程”“成果轉(zhuǎn)化加速器工程”有力地展示了廣義創(chuàng)客教育在零—創(chuàng)客,創(chuàng)客—創(chuàng)客,創(chuàng)客—市場三個成長階段中給予創(chuàng)客的指導(dǎo)與幫助,不僅落實了“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的國家戰(zhàn)略,還踐行了廣義的創(chuàng)客教育,并且融入了STEAM 的情境,形成了面向STEAM的廣義創(chuàng)客教育格局,這三個子工程的內(nèi)涵如下:
面向廣州大學(xué)城的學(xué)生,通過一站式創(chuàng)業(yè)孵化服務(wù)生態(tài)創(chuàng)客孵化基地,秉承科學(xué)精神與人文精神,采取教育、交流、支撐、孵化一體的創(chuàng)客教育模式,培養(yǎng)引導(dǎo),使?jié)撛趧?chuàng)客建立學(xué)習(xí)興趣,通過創(chuàng)客空間、創(chuàng)客課程教育,向廣大學(xué)生普及創(chuàng)客知識,推廣創(chuàng)客文化,并通過開源硬件等創(chuàng)客工具和產(chǎn)品的系列入門課程,使廣大學(xué)生具備創(chuàng)客的基本技術(shù)技能,養(yǎng)成動手能力、創(chuàng)新思維、協(xié)作意識和分享精神,最終激發(fā)創(chuàng)意實現(xiàn),解決實際問題。
對于懷揣創(chuàng)新思想、項目的創(chuàng)客們,通過“苗圃—孵化器—加速器”一體化的全程孵化鏈條,打造成為集“創(chuàng)客服務(wù)、孵化器、產(chǎn)研對接”三大功能于一體的開放性創(chuàng)客服務(wù)平臺。執(zhí)行嚴(yán)格的準(zhǔn)入門檻,通過項目路演、專家評審等方式選拔優(yōu)秀大學(xué)生、草根創(chuàng)業(yè)人士和創(chuàng)業(yè)團隊進入,為其提供免費的辦公空間、工作設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施;提供項目的發(fā)展前景評估;為創(chuàng)業(yè)者提供從創(chuàng)客教育、搭建公共技術(shù)服務(wù)平臺、資本融合、孵化加速服務(wù)等一站式的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)。
創(chuàng)客中心計劃與企業(yè)共同建設(shè)各類主題創(chuàng)客營,如:為充分推動創(chuàng)客創(chuàng)新思維、學(xué)習(xí)和實踐,擬與英特爾等知名芯片公司積極合作開展創(chuàng)客創(chuàng)新支持,依托中國科學(xué)院的科研力量與英特爾公司完善的硬件生態(tài)以及國際影響力,共同在創(chuàng)客研發(fā)材料支持、創(chuàng)新課程、創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)等方面為硬件創(chuàng)新創(chuàng)客提供完備的支撐,面向創(chuàng)客業(yè)界啟動招生;為推進中國科學(xué)院的先進技術(shù)向生活、藝術(shù)的轉(zhuǎn)化,進一步促進科技與藝術(shù)的結(jié)合,擬與珠寶、藝術(shù)、禮品等產(chǎn)業(yè),共同面向藝術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)客提供藝術(shù)輔導(dǎo)、創(chuàng)意交流、創(chuàng)業(yè)支持,積極開展虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、人機互動等領(lǐng)域內(nèi)科技與藝術(shù)結(jié)合項目的策劃和落實工作。與眾籌平臺合作,實現(xiàn)創(chuàng)客項目從創(chuàng)意期到孵化期、上市期的無縫結(jié)合,以網(wǎng)上網(wǎng)下市場銷售、虛擬孵化和戰(zhàn)略投資,推動相關(guān)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
創(chuàng)客教育作為一種新的教育模式,不僅適用于學(xué)校正規(guī)教育,也適用于科技館的非正規(guī)教育。把與創(chuàng)客教育同樣誕生于創(chuàng)客文化的STEAM教育作為參照系,可以更好地把握創(chuàng)客教育的內(nèi)涵。通過概念的比較與辨析可見兩種教育模式聯(lián)系密切,且互為補充?!皠?chuàng)客教育+STEAM教育”是非正規(guī)教育環(huán)境下理想的教育模式。廣義的創(chuàng)客教育是科技館等非正規(guī)教育機構(gòu)創(chuàng)客空間可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力。中國科技館、上??萍拣^、廣東科學(xué)中心等科技場館已對創(chuàng)客教育進行了嘗試,廣東科學(xué)中心建立的眾創(chuàng)空間打破了科技館通過展項和科普教育活動等傳統(tǒng)的科技傳播方式,不僅局限于科技館單一主體,更聯(lián)合了具有創(chuàng)客教育經(jīng)驗的中國科學(xué)院創(chuàng)客學(xué)院,為科技館的眾創(chuàng)空間嵌入了創(chuàng)客教育的強大內(nèi)核,其下設(shè)的三個子工程有力地印證了廣義創(chuàng)客教育的內(nèi)涵,并融入了STEAM科技與藝術(shù)跨界融合的情境,對科技館創(chuàng)客空間中的創(chuàng)客教育進行了創(chuàng)新性的探索與實踐。
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