摘 要:線上線下混合式教學(xué)模式倡導(dǎo)“以學(xué)為中心”,能夠充分融合傳統(tǒng)課堂教學(xué)和線上學(xué)習(xí)的優(yōu)勢,提升教學(xué)效果。針對該校電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題,探索開展混合式教學(xué)。分析當(dāng)前混合式教學(xué)現(xiàn)狀,根據(jù)深入開展混合式教學(xué)要求,對課程內(nèi)容按照教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分類,制定混合式教學(xué)整體設(shè)計方案,給出混合式教學(xué)的實施過程。在混合式教學(xué)中,應(yīng)注意將三個維度與兩個過程深度融合,并加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的多維互動,真正實現(xiàn)金課建設(shè)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:金課;混合式教學(xué);教學(xué)設(shè)計;實施;深度融合
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2096-000X(2024)33-0111-04
Abstract: Online and offline blended teaching advocates "learning-centered", which can fully integrate the advantages of classroom teaching and online learning to improve teaching effect. In view of the problems existing in the teaching of the basic course of Electronic Technology Foundation in our college, the current situation of blended teaching is analyzed, curriculum content is classified and integrated according to the requirements for in-depth implementation of blended learning, the overall design scheme is formulated, the implementation strategy of blended teaching is given. In blended teaching, attention should be paid to deep integration of three dimensions and two processes, and multidimensional interaction between teachers and students should be strengthened, so that the goal of building golden courses can truly be achieved.
Keywords: golden courses; blended teaching; teaching design; implementation; deep integration
提高人才培養(yǎng)水平是高等教育邁入內(nèi)涵式發(fā)展階段以來的重要主題。新時代的高素質(zhì)人才不僅應(yīng)該具有扎實的理論基礎(chǔ),還應(yīng)該具有科學(xué)的思維方法、創(chuàng)新意識和較強(qiáng)的實踐動手能力。2018年召開的新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議強(qiáng)調(diào)持續(xù)推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合,加快實現(xiàn)從以“教”為中心向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)變, 從“知識傳授”為主向“能力培養(yǎng)”為主轉(zhuǎn)變[1]。建設(shè)“金課”、淘汰“水課”是提高教育教學(xué)質(zhì)量、提升人才培養(yǎng)水平的重要舉措[2]。以高素質(zhì)人才培養(yǎng)為目標(biāo),以學(xué)生為中心,針對國防科技大學(xué)(以下簡稱“我校”)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中存在的問題,深入開展線上線下混合式教學(xué)研究,通過構(gòu)建更加優(yōu)質(zhì)高效的課堂來喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果在實際中具有重要的意義。
一 當(dāng)前電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題
電子技術(shù)基礎(chǔ)是為我校測控技術(shù)與儀器、控制工程、機(jī)械工程等電類相關(guān)各專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在培養(yǎng)體系中起到承前啟后的作用,是學(xué)生從傳統(tǒng)的理論分析思維模式轉(zhuǎn)向工程化應(yīng)用思維模式的重要節(jié)點。通過課程的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生具備分析實際電子電路問題以及根據(jù)需要設(shè)計電子電路解決現(xiàn)實問題的能力,同時還能顯著提高學(xué)生的工程素養(yǎng)、系統(tǒng)觀念和創(chuàng)新意識。而當(dāng)前教學(xué)過程中存在一些亟待解決的問題,具體如下。
課程知識點多、對學(xué)生能力養(yǎng)成要求高,而學(xué)時數(shù)偏少。電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課總學(xué)時數(shù)為64學(xué)時,教學(xué)大綱要求完成包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及電力電子技術(shù)的基本原理與應(yīng)用等在內(nèi)的知識學(xué)習(xí),內(nèi)容豐富,對學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的教學(xué)都是很大的挑戰(zhàn)。
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點對學(xué)生的學(xué)習(xí)方式提出了挑戰(zhàn)。電子技術(shù)是應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在學(xué)習(xí)過程中需要學(xué)生從之前的通用基礎(chǔ)課程中的理論分析為主的思維模式,轉(zhuǎn)變?yōu)閺膽?yīng)用出發(fā),分析、設(shè)計、解決問題的工程化思維模式。部分學(xué)生在學(xué)習(xí)時不能實現(xiàn)思維方式的順利轉(zhuǎn)變,重理論輕實踐,在學(xué)習(xí)中被動跟隨老師授課思路進(jìn)行學(xué)習(xí),容易產(chǎn)生畏難情緒,喪失學(xué)習(xí)的興趣。
學(xué)生對于所學(xué)課程在培養(yǎng)體系以及未來工作中的作用了解不夠,存在學(xué)習(xí)動力不足的問題。當(dāng)前學(xué)生思維活躍,學(xué)習(xí)目的性強(qiáng),部分學(xué)生對于課程與所學(xué)專業(yè)以及將來工作崗位之間的關(guān)系沒有深入了解的情況下,容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒,缺乏學(xué)習(xí)動力。
為有效解決上述教學(xué)中存在的問題,提高教學(xué)質(zhì)量,就必須在教學(xué)模式、方法上做出改革。以培養(yǎng)高素質(zhì)軍事人才為目標(biāo),以學(xué)生為中心,通過構(gòu)建更加優(yōu)質(zhì)高效的課堂來喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果在實際中具有重要的意義。
二 深入開展混合式教學(xué)的必要性
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代,混合式教學(xué)正在成為未來教學(xué)的“新常態(tài)”。電子技術(shù)基礎(chǔ)是電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生從基礎(chǔ)課程進(jìn)入到專業(yè)課程學(xué)習(xí)的橋梁,對于打牢學(xué)生的信息化作戰(zhàn)思維、提高綜合能力素質(zhì)等具有重大的理論和實踐意義。線上線下混合式教學(xué)通過提前發(fā)布線上作業(yè),要求學(xué)生利用已有線上資源,通過自主學(xué)習(xí)完成預(yù)習(xí)任務(wù),帶著問題進(jìn)入課堂,與老師、同學(xué)開展有效的互動討論,變被動接受為主動學(xué)習(xí)[3-6],因此在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中實施線上線下混合式教學(xué),可以解決課程學(xué)時數(shù)少、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識不夠等問題,為教學(xué)改革實踐提供了有益的手段,目前國內(nèi)外很多高校的老師在開展線上線下混合式教學(xué)方面進(jìn)行了大量的實踐,也取得了較好的效果[7-12]。但是當(dāng)前的混合式教學(xué)在實踐中還存在以下的問題。
線上線下混合式教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)性不強(qiáng)。目前,在線上線下混合式課程教學(xué)過程中,多數(shù)教師是將線上資源與線下課堂進(jìn)行簡單疊加,缺乏系統(tǒng)性教學(xué)設(shè)計,不能做到有機(jī)融合,導(dǎo)致混合式學(xué)習(xí)淺層化、碎片化,結(jié)果往往只是增加了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),卻不能有效提升學(xué)生的能力素質(zhì)。
線上線下混合式教學(xué)中教師與學(xué)生的有效互動不夠。教師根據(jù)自己的教學(xué)思想與設(shè)計向?qū)W生提供教學(xué)資源、開展教學(xué)活動,而對于學(xué)生能否按照要求完成預(yù)習(xí)、參與課堂教學(xué)活動的主動性、學(xué)習(xí)過程中存在的問題等與學(xué)生的交流不夠,導(dǎo)致混合式教學(xué)的實施效果不佳。
在教學(xué)中面向?qū)W生未來工作崗位需要、體現(xiàn)專業(yè)特色方面開展線上線下混合式教學(xué)研究工作較少。
因此,在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中深入開展混合式教學(xué),探討如何通過教學(xué)模式的改革,充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教與學(xué),實現(xiàn)學(xué)生知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)、價值塑造的統(tǒng)一?;旌鲜浇虒W(xué)的有效實施,首先必須對課程內(nèi)容進(jìn)行整合,通盤考慮線上線下各環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)置及實施方法,進(jìn)行混合式教學(xué)整體設(shè)計。
三 電子技術(shù)基礎(chǔ)線上線下混合式教學(xué)整體設(shè)計
(一) 教學(xué)內(nèi)容分類與重構(gòu)
布魯姆認(rèn)為人的認(rèn)知能力有六個水平,前兩個水平即知道和理解代表著較低等的認(rèn)知技能,第三個水平即應(yīng)用處于過渡區(qū)間,而后三個水平即分析、綜合和評價屬于較高的認(rèn)知層次。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及認(rèn)知規(guī)律,合理設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生在掌握基本知識的基礎(chǔ)上不斷思考、歸納總結(jié),能根據(jù)實際問題分析并提出解決的方案,并對實施效果進(jìn)行評估,通過層層遞進(jìn)式的訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、應(yīng)用能力與創(chuàng)新意識,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。為此,首先將課程內(nèi)容整合為半導(dǎo)體基本知識、基本放大電路、集成運算放大器及其應(yīng)用、信號產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源、電力電子器件與典型變換電路、門電路與組合邏輯電路、觸發(fā)器與時序邏輯電路、存儲器與可編程邏輯器件、模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路十個知識單元,各知識單元按照從器件到特性再到應(yīng)用,知識單元之間按照從分立元件電路到集成電路再到系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行組織,內(nèi)容上循序漸進(jìn),呈螺旋式上升。然后將教學(xué)內(nèi)容依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的不同分為認(rèn)知知識、能力知識和元知識三大類并進(jìn)行重構(gòu),以便于針對不同知識的特點采用線上、線下、線上+線下的方式展開教學(xué)活動。其中認(rèn)知知識包括先導(dǎo)知識、基本概念與基本原理、自主學(xué)習(xí)知識等,如基本半導(dǎo)體知識、放大電路的組成、數(shù)制與碼制等,這一部分內(nèi)容學(xué)生利用MOOC、微課等資源自主學(xué)習(xí)、查閱資料等就能夠掌握,可以通過線上教學(xué)來實現(xiàn)。技能知識指的是學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)的知識分析實際中的問題、設(shè)計方案解決實際問題、搭建電路實現(xiàn)指定功能等,如半導(dǎo)體器件的應(yīng)用、多波形發(fā)生器、任意進(jìn)制計數(shù)器的構(gòu)成等,這一部分屬于認(rèn)知能力的高階思維,需要通過線下教學(xué)來實現(xiàn);元知識則指的是科學(xué)思維方法的養(yǎng)成、價值觀的塑造等高層次的要求,這些素質(zhì)的養(yǎng)成則貫穿整個課程的始終、線上線下教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。電子技術(shù)是知識更新很快的技術(shù),在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容整合時還應(yīng)在傳授基本知識點的同時,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)充最近技術(shù)發(fā)展和熱點研究問題,如新型半導(dǎo)體材料、智能武器裝備、集成電路的發(fā)展等,體現(xiàn)課程的先進(jìn)性和時代性。教學(xué)內(nèi)容的分類以及對應(yīng)教學(xué)方式之間的關(guān)系如圖1所示。
(二) 混合式教學(xué)整體設(shè)計
線上線下混合式教學(xué)總體設(shè)計方案如圖2所示。首先按照知識、能力、素質(zhì)三個層次確定教學(xué)目標(biāo),然后將教學(xué)內(nèi)容按照認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行分類,并在教學(xué)內(nèi)容上體現(xiàn)時代性和先進(jìn)性;接下來通過線上教學(xué),采用SPOC+微課等方式推動學(xué)生自主學(xué)習(xí),激發(fā)內(nèi)驅(qū)力,并通過測試檢驗線上學(xué)習(xí)的效果,確保線下教學(xué)順利實施;在線下教學(xué)中基于線上教學(xué)進(jìn)行線下教學(xué)重構(gòu),實現(xiàn)能力素質(zhì)的提升,體現(xiàn)高階性和創(chuàng)新性;最后在課后通過線上作業(yè)、討論、線下研討和自主實踐等方式檢驗教學(xué)效果以及教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,提高挑戰(zhàn)度。通過完整的閉環(huán)教學(xué)設(shè)計,從宏觀上保證線上線下深度融合,使得教學(xué)目標(biāo)能夠順利達(dá)成、混合式教學(xué)能夠有效落地。
在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時要注意幾個問題:一是線上線下教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上要進(jìn)行明確劃分,避免重復(fù)。這種劃分不是知識點簡單的割裂和分配,而是基于教學(xué)目標(biāo),將各個知識點系統(tǒng)而合理地分配至線上和線下的各教學(xué)環(huán)節(jié),避免學(xué)生知識體系的“碎片化”。二是線上線下在教學(xué)手段的設(shè)計上應(yīng)圍繞如何促進(jìn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)來進(jìn)行。以學(xué)為中心,重點在學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的“我的課堂我做主”的思想,轉(zhuǎn)而思考怎么樣才能讓學(xué)生更有效開展學(xué)習(xí)。不管是線上自學(xué)還是線下課堂教學(xué),采用何種教學(xué)手段都應(yīng)該以如何引導(dǎo)學(xué)生自主而高效的學(xué)習(xí)作為首先應(yīng)該考慮的問題。三是教學(xué)設(shè)計應(yīng)以學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果來進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整。教師的教學(xué)設(shè)計不是一旦完成就必須分毫不差地執(zhí)行,而是在實施過程中應(yīng)不斷收集學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),了解學(xué)習(xí)狀態(tài),并根據(jù)學(xué)習(xí)者的反饋對教學(xué)過程進(jìn)行調(diào)整,對于學(xué)生掌握比較好的知識點可以減少對應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),而對于有一定難度或者對能力要求比較高的知識點則適當(dāng)增加學(xué)習(xí)時間,改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)和手段,以提升教學(xué)效果。
四 混合式教學(xué)實施過程
為使混合式教學(xué)設(shè)計能夠切實實現(xiàn),將課程教學(xué)活動與教學(xué)內(nèi)容兩個維度與課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)有機(jī)融合,充分發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢進(jìn)行深度預(yù)習(xí)與簡單知識的學(xué)習(xí),在線上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上利用線下學(xué)習(xí)進(jìn)行教學(xué)情境的重構(gòu),充分發(fā)揮教師教學(xué)引導(dǎo)者的作用,有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)(如圖3所示)。
課前線上教學(xué)借助優(yōu)質(zhì)的MOOC、微課等資源將與課程學(xué)習(xí)密切相關(guān)的先驗知識、基本概念原理、仿真軟件相關(guān)知識等推送給學(xué)生,發(fā)布預(yù)習(xí)要求,并通過預(yù)習(xí)測試督促學(xué)生開展深度預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、實驗原理學(xué)習(xí)和方案設(shè)計等,為線下學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)并提供依據(jù)。為真正喚醒學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力,避免走形式似地刷視頻、隨意點贊等造成學(xué)習(xí)的淺層化和碎片化,預(yù)習(xí)作業(yè)在深度和廣度上的引導(dǎo)很重要。課中首先對學(xué)生線上學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行檢驗,針對線上學(xué)習(xí)中學(xué)生尚未掌握的問題或者錯誤較多的知識點進(jìn)行講評,并采用問題鏈學(xué)習(xí)法、案例分析法、演示/仿真實驗等手段,通過師講生聽、生講師評、生講生評和小組研討等,就課程知識中的重難點問題進(jìn)行解析、對知識應(yīng)用進(jìn)行拓展、對實驗技能進(jìn)行訓(xùn)練。課后線上教學(xué)借助雨課堂、頭歌等平臺進(jìn)行作業(yè)、測試、互評和討論,強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果,線下借助口袋實驗室和全開放實驗環(huán)境開展綜合實踐,增強(qiáng)課程挑戰(zhàn)度。線上線下不是簡單的時空區(qū)分,而是水乳交融的整體。線上教學(xué)是線下教學(xué)的基礎(chǔ);線下教學(xué)基于線上教學(xué)的效果深入開展教學(xué)活動,通過線下教學(xué)體現(xiàn)高階性和創(chuàng)新性;線上教學(xué)又是線下教學(xué)的延伸與拓展,利用線上教學(xué)進(jìn)一步檢驗線下教學(xué)的效果,提高挑戰(zhàn)度。
如在學(xué)習(xí)“半導(dǎo)體二極管及其特性”這一知識點的時候,首先課前通過雨課堂線上推送MOOC視頻并布置預(yù)習(xí)作業(yè),使學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)知道二極管的結(jié)構(gòu)、工作原理,掌握其外特性(知識目標(biāo)),然后在線下教學(xué)中先通過測試檢驗學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況,接下來采用問題鏈教學(xué)法,通過“二極管與PN結(jié)的區(qū)別是什么”“如何分析含二極管電路”“理想二極管模型是否在任何條件下都適用”“如何選擇合適的等效電路模型分析含二極管電路”等一系列精心設(shè)計、層層遞進(jìn)的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過小組研討、互助學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)等方式,學(xué)會實際二極管應(yīng)用電路的分析方法(技能目標(biāo))。最后布置分組作業(yè),讓學(xué)生通過Multisim仿真軟件和口袋實驗室完成對橋式整流電路特性的理論分析、仿真和實驗研討、總結(jié)和拓展,寫出研究報告,并將優(yōu)秀作業(yè)在下次課堂上分享。在教學(xué)內(nèi)容組織上將半導(dǎo)體二極管與整流電路進(jìn)行整合,整個教學(xué)過程中始終貫徹“以學(xué)生為中心”,線上、線下教學(xué)緊密圍繞教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,與課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)深度融合,通過教學(xué)過程培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊合作精神等(價值目標(biāo)),體現(xiàn)了課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。
在線上線下混合式教學(xué)的實施過程中,為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,喚醒內(nèi)驅(qū)力,保證課程教學(xué)效果,必須加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的互動。在電子技術(shù)線上線下混合式教學(xué)中采用“四維互動法”,即教師與學(xué)生個體、教師與學(xué)習(xí)小組、學(xué)生之間、學(xué)習(xí)小組之間四個維度的互動,深化教師與學(xué)生之間的互動。即通過批改作業(yè)、課堂點名、方案研討等實現(xiàn)師生互動;通過方案指導(dǎo)、生講師評等手段實現(xiàn)教師與學(xué)習(xí)小組互動;通過小組討論、作業(yè)互評、生講生評等實現(xiàn)生生互動;通過小組作業(yè)答辯、分組實驗等環(huán)節(jié)實現(xiàn)學(xué)習(xí)小組之間的互動。四維互動緊密結(jié)合,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生教學(xué)活動的參與度。為實時了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)展情況,借助雨課堂、頭歌、微信等信息化工具,采用測驗、隨機(jī)點名、研討等方式,對學(xué)生課前、課中、課后各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程進(jìn)行監(jiān)控,并根據(jù)三個環(huán)節(jié)的教學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)果及時對教學(xué)過程做出調(diào)整,同時在考核方式上探討建立全過程、多維度的考核體系,并對教學(xué)過程進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)。
混合式教學(xué)的順利實施還需要豐富的課程資源作為支撐。除利用現(xiàn)有高質(zhì)量MOOC資源外,課程組還開發(fā)了豐富的微課資源,如重難點釋疑、典型習(xí)題講解、實驗原理講解及實驗環(huán)境使用等。面向軍事應(yīng)用,建設(shè)了包括高能點火器、裝備信號接口電路等在內(nèi)的特色鮮明的電子技術(shù)基礎(chǔ)裝備典型案例集,彰顯課程軍事特色。重視實踐環(huán)節(jié),基于頭歌平臺建設(shè)闖關(guān)式實踐項目,開發(fā)了演示實驗和虛擬仿真實驗,并基于口袋實驗室構(gòu)建了全開放的泛在式實驗環(huán)境,實現(xiàn)“想做就做,想做能做”,以實踐帶動創(chuàng)新。
五 結(jié)束語
針對我校電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點與現(xiàn)狀,本文分析當(dāng)前混合式教學(xué)存在的問題并探索在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中如何深入開展混合式教學(xué)。首先將課程內(nèi)容依據(jù)認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行分類整合,然后進(jìn)行了混合式教學(xué)的整體設(shè)計,并給出了實施的過程?;旌鲜浇虒W(xué)不是線上線下的簡單疊加,而是基于教學(xué)目標(biāo)的深度融合。在實施過程中應(yīng)注意教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)維度相結(jié)合,并能根據(jù)互動反饋對教學(xué)進(jìn)行及時調(diào)整。本文所提出的教學(xué)設(shè)計和實施策略對于其他課程同樣具有借鑒意義。
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