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        提高實踐創(chuàng)新能力的在線案例教學模式探析

        2022-03-01 02:28:45董金梅高洪梅徐洪鐘李智彬
        高教學刊 2022年4期
        關鍵詞:創(chuàng)新實踐能力教學模式

        董金梅 高洪梅 徐洪鐘 李智彬

        摘? 要:案例教學是本科生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一種重要形式,對提高學生的實踐創(chuàng)新能力意義重大。文章在信息技術不斷發(fā)展的教育環(huán)境下,分析在線案例教學的特點,改進在線案例教學的不足,即發(fā)揮師生互動的啟發(fā)作用、開展良好的教學設計、改進平臺使用等;從提高學生實踐創(chuàng)新能力及案例教學效果出發(fā),論述在線案例教學平臺的建設、在線案例教學方式的改進、在線案例教學內(nèi)容的優(yōu)化和在線案例教學效果的評價, 提出在線案例教學模式的改進措施和實施途徑。

        關鍵詞:在線案例教學;教學模式;創(chuàng)新實踐能力

        中圖分類號:G642 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2022)04-0043-05

        Abstract: Case teaching method, with great significance to cultivate students' ability to practice innovation, is an important form of civil and hydraulic engineering courses. In the education context of information technology continuously developing,the paper analyzes the characteristics and shortcomings of online case teaching, including that the interaction between teachers and studentsis under expectation; teaching design is not good, and platform use are not smooth. It also proposes the ways to solve the problems that are to play the enlightening role of teacher-student interaction, to develop good teaching design, to improve the use of the platform. This paper discusses the construction of online case teaching platform, the improvement of online case teaching method, the optimization of online case teaching content and the evaluation of online case teaching effect, and puts forward the improvement measures and implementation approaches of online case teaching mode.

        Keywords: online case teaching; teaching mode; innovative and practical ability

        案例教學是一種理論與實踐相結(jié)合的互動式、探究式教學模式,通過提供一個或多個真實、復雜的問題情境引導學生開展問題求解、反思討論、評估解析等學習活動,強化學生對理論知識的學習,提升學生的實踐創(chuàng)新能力[1]。案例教學法源于20世紀初美國哈佛大學的商學院,后期經(jīng)過長期的教學實踐,逐漸形成了獨具特色的教學方法。我國的案例教學法開展較晚,開始于20世紀80年代初,到90年代末,“案例教學法”才開始被越來越多的人認定為一種先進的、科學的教學方法[2-3]。

        近年來案例教學已逐漸規(guī)范和成熟,被理工科及其他學科采用,對高校教學改革和發(fā)展起到了較大的促進作用。不同學科領域?qū)虒W案例的理解不盡相同,土木與水利學科的案例通常是指工程施工與設計的實例,將工程概況、工程施工設計中出現(xiàn)的問題及工程方案解決策略等引入課程教學,通過師生互動對問題進行分析,加強學生工程實踐能力的培養(yǎng)。隨著時代的發(fā)展,信息技術的進步,智能化程度的提高,多媒體化、網(wǎng)絡化教學對高校教育教學的影響也越來越廣泛和深入,很多高校教師逐步地將案例教學同互聯(lián)網(wǎng)與信息化技術相結(jié)合,開展在線案例教學已成為高校教育教學改革發(fā)展的必然趨勢,這對學生自主學習的引導和工程實踐創(chuàng)新思維的提升具有重要作用[4]。基于信息化教學的理念,如何提升網(wǎng)絡環(huán)境下在線案例的學習效果已成為在線教育領域關注的熱點話題,案例教學從文本的描述逐步轉(zhuǎn)換為多媒體的呈現(xiàn),如何通過視頻、圖片、動畫等多媒體形式為案例描述提供更多情境細節(jié),增進案例的沉浸感和真實感,增加案例學習的趣味性,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維已經(jīng)成為提高在線案例教學效果的必經(jīng)之路[5]。

        本文擬對在線案例教學的開展模式進行探究,將現(xiàn)代信息技術與案例教學過程深度融合,提出適合當前教育環(huán)境下適合學生自主學習的在線案例教學模式,擴大師生的實時交流機會,加強師生之間的討論和互動,為高校教育教學改革和發(fā)展開辟一條新路徑。

        一、在線案例教學的特點

        在線案例教學借助先進的信息技術、豐富的網(wǎng)絡教育資源、多樣的教學方法和靈活的學習時間,通過網(wǎng)絡鏈接把案例相關信息聯(lián)系起來,在不斷地交流中逐步豐富和完善;通過發(fā)帖和回帖的方式在論壇空間進行案例分析和討論,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,使教學時空變得開放自如,真正踐行“以學生為中心”的教育理念,提升在線學習質(zhì)量[6]。

        (一)增強在線案例學習的引導功能

        Ertmer等通過實驗研究證實在線案例學習需要一定的引導,無引導的自由學習會導致案例學習缺乏廣度和深度。在線案例教學通過交互技術,如超鏈接、嵌入問題和自動反饋等方式為案例教學提供必要的教學支架[7-8],使得案例教學的設計與實施成為可能,引導學生制定適合自己的在線學習順序和步調(diào)。如通過多樣化的導航引導學生制定學習計劃,選擇工程案例類型,從了解工程案例背景開始,分析工程實例出現(xiàn)的問題,引導學生針對工程案例的解決方案發(fā)表個人見解和改進措施;通過超鏈接方式引導師生之間就工程問題討論交流、互動等,提升學生的自學能力與合作能力,促進學生創(chuàng)新實踐思維的發(fā)展。

        (二)發(fā)揮在線教學的共享性

        教育資源共享是現(xiàn)代教育技術帶來的必然結(jié)果。在線案例教學借助便攜式電腦或者智能手機,發(fā)揮在線案例教學的優(yōu)勢,互聯(lián)互通,方便、快捷、隨時隨地開展個性化學習,突破課堂的固定性和封閉性,實現(xiàn)教學資源共享。教育資源從大學天之驕子的“專享”變成了大眾均可獲取的“共享”,解決了因師資和時空資源不足而出現(xiàn)的案例教學資源不足的問題[9]。根據(jù)疫情期間各個高校線上教學的調(diào)研結(jié)果,無論從一線教師、學生還是教學管理人員的反饋,大規(guī)模開放土木與水利學科案例教學視頻課程,構(gòu)建共創(chuàng)共享共用的新機制在線教學模式已成為當前認可度最高的線上教學優(yōu)點之一[10-11]。學生通過資源共享,學習線上優(yōu)質(zhì)案例教學資源,拓展自己的思維見解。教師通過篩選、研究優(yōu)秀案例,形成土木與水利學科的優(yōu)質(zhì)案例教學資源,逐步完善土木與水利學科的在線教學視頻庫,升級在線學習平臺,放大人群溝通渠道和空間,形成自上而下與自下而上的融合共享。

        (三)利用網(wǎng)絡教學的直觀性

        高校組織教師充分利用優(yōu)質(zhì)教學案例視頻,結(jié)合自己的教學案例設計,通過虛擬三維模型生成模擬土木與水利學科工程實施過程的視頻,為學生提供直觀、形象、富有啟發(fā)性的學習資源,使學生直觀了解工程案例的發(fā)生過程,加深對土木工程實踐的認識。

        在線案例教學手段靈活、便捷,通過布置的教學任務,引導學生參與工程實例的真實情境探究,促發(fā)學生的主觀體驗。在線案例教學設置作業(yè)評價系統(tǒng),可及時反饋學生的在線作業(yè)和考核結(jié)果,幫助學生根據(jù)反饋結(jié)果快速調(diào)整學習進度和方向,提高學習效率,鞏固學習效果,直觀有效地引導學生的在線案例學習[11]。

        (四)實現(xiàn)在線案例教學的個性化

        在線案例教學能夠反復觀看,根據(jù)自身需要隨時選擇回看,這樣可加深學生對相關教學內(nèi)容的理解、鞏固和復習,體現(xiàn)了在線案例教學個性化學習的優(yōu)勢。根據(jù)學生個性化學習差異,在線教學能夠?qū)崿F(xiàn)學生自主制定學習計劃,選擇學習內(nèi)容、學習方式和學習進程,提高學生參與度,尤其是學習進度和學習方式的自主選擇,突出學生的個性化學習,體現(xiàn)因材施教,這也是高校教學改革的重要目標?;诮虒W過程的大數(shù)據(jù)與知識圖譜進行個性化分析與診斷,有目的地設計教學引導路徑,幫助學生個性化思維發(fā)展,實現(xiàn)個性化授導,啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維,不斷發(fā)現(xiàn)學習中的規(guī)律,實現(xiàn)過程性學習評價和個性化反饋[12]。

        二、在線案例教學模式的不足

        高校教育教學改革相對于教育技術發(fā)展總是顯得保守和落后,因此高校教育教學改革經(jīng)常依賴于教育技術的發(fā)展。從我國高校的發(fā)展情況來看,土木與水利學科在線案例教學開展起步較晚,教學方法的引入不夠深入和細致,沒有超越線下案例教學的本質(zhì),某些方面依然沿襲了傳統(tǒng)的教學模式,有的甚至是將線下直接搬到網(wǎng)上的傳統(tǒng)教學。在線案例教學存在如下的現(xiàn)實問題。

        (一)在線案例教學設計簡單

        我國高校土木與水利學科案例教學內(nèi)容的搜集、整理與研究分析相對滯后,在線課程教學所需的案例資源貧乏,工程案例素材不足,針對性和目的性較差,所以很難有明確的設計目標。其次,土木與水利學科課程案例教學內(nèi)容選取隨意性大,教學形式單一,缺乏協(xié)作探究式學習案例內(nèi)容的設計,在線案例教學實效性低。第三,案例的收集、整理、加工、更新、設計需要耗費大量的腦力勞動,需要足夠的財力支持,我國教學案例受渠道、精力、財力等的局限,使在線教學案例的數(shù)量和質(zhì)量大打折扣,案例內(nèi)容極少考慮“如何教”的問題,尤其是“教授的展示設計”,如何激發(fā)學生的探索鉆研精神和學習內(nèi)在動機,需要認真探討虛擬空間環(huán)境中在線案例教學內(nèi)容的設計[13]。目前在線案例教學過程中沒有為師生之間開展深度交互進行設計,學生的自主學習難以開展,簡單地將在線教學等同于網(wǎng)上直播或把線下課堂搬到線上,沒有很好為學生搭建分享展示、交流討論、評價反饋的技術環(huán)境,影響學生在線學習的深度體驗。

        (二)在線案例教學互動性差

        由于教育管理部門對各級各類的在線教育平臺和在線教學資源庫監(jiān)管不到位,平臺和資源庫各自封閉、互不連通,缺乏協(xié)同與共享機制,使得在線教育技術與教學案例深度融合十分有限,這些問題成為制約我國在線案例教學從新技術走向新形態(tài)的瓶頸。在線案例教學師生的親身接觸和交流不足,由于時間和空間的異步,弱化了師生之間的互動,影響了教學效果;再加上傳輸媒介不能提供具有生動性、豐富性的工程現(xiàn)場模擬情境,師生之間缺乏協(xié)作性的學習環(huán)境,因而使學生對知識經(jīng)驗建構(gòu)發(fā)生困難,無法提高分析問題和解決問題的能力[14]。再者,線上教學因師生時空分離,教師缺少有效的監(jiān)管和互動,學生各種因素的影響難以保持學習的自覺性和持續(xù)性,注意力分散,不能進入深度學習狀態(tài),嚴重影響在線案例教學效果。

        (三)在線教學平臺使用不流暢

        目前高滿意度的在線教學平臺并不多,總體上處于參差不齊的狀態(tài)。疫情期間在線教學平臺在使用人數(shù)比較龐大的情況下,網(wǎng)絡訪問量多,容易造成網(wǎng)絡擁堵、服務器崩潰、加載速度慢、APP卡頓、直播課登錄不進去、網(wǎng)絡教學平臺資源不易下載、無法發(fā)彈幕等問題,難以承受大量學生同時上課的問題相當突出,另外教師對在線教學平臺及其案例資源庫的滿意度也不高。在線教學平臺缺乏與教材配套的土木與水利學科案例教學資料,不能及時提取與教學內(nèi)容和教學任務相匹配的案例教學資源。案例教學資源建設缺乏土木與水利學科專家隊伍支持,使得案例教學資源建設不能按照循序漸進、由淺入深、由簡單到復雜的順序進行,教學過程缺乏對案例內(nèi)容的通盤考慮,案例之間連貫性不強。國內(nèi)新開發(fā)教學系統(tǒng)大多存在“重開發(fā),輕維護”的現(xiàn)象,缺乏有效的審核和監(jiān)管,開發(fā)階段的內(nèi)容后續(xù)更新存在困難,界面樣式也無法改進[15],教師對信息技術的掌握相對缺乏,研究信息技術的人員對課程與教學理論的關注不夠,加劇了在線教學平臺的使用不流暢。

        (四)缺乏對在線案例教學效果的反思

        土木與水利學科案例教學以解決工程問題為主體,但不應以此為目的。案例只是起點,是深入理解基礎知識和工程實質(zhì)的起點。因此,教學不能停留在只為案例提出解決方案的層面,而應當在此基礎上深入剖析案例的工程應用,反思工程應用前景[16]。有的在線教學案例只是在演示工程案例的教學內(nèi)容,案例教學結(jié)束后,沒有對教學效果、學生的工程應用能力、實踐創(chuàng)新能力甚至課堂討論的積極程度進行反思,學習資源開發(fā)與應用實踐的覆蓋面不高,影響在線案例教學效果。由于受各種因素的影響,限制了在線案例教學的運用和實施。

        三、在線案例教學模式探析

        提升在線案例教學質(zhì)量,促進學生深度學習,已經(jīng)成為在線教學改革的重要目標。通過師生互動、相互啟發(fā)、問題延伸、創(chuàng)新思維等發(fā)揮在線案例教學核心理念,是當前在線案例教學不能回避的問題[17]。為了提高學生在線學習的興趣,對在線案例教學模式進行探析,通過師生共同努力,改善在線教學平臺,提高在線教學效果。

        (一)案例教學平臺的建設

        大力升級、改造和整合現(xiàn)有教學平臺,不僅利用高校在線教學平臺,同時引進市場化教學平臺在在線案例教學的運用,如釘釘、微信、抖音等。調(diào)查發(fā)現(xiàn),除個別高校外,大部分高校很難完全依靠自身的教學平臺支撐全面在線案例教學的需要。因此需要引進市場上成熟的、穩(wěn)定的視頻直播、錄播服務和各種APP與校內(nèi)教學平臺對接,方便土木與水利學科工程案例的動畫、視頻制作與切入,盡早實現(xiàn)在校內(nèi)教學平臺完成全部學習行為。慕課、SPOC以及超星學習通的相繼出現(xiàn),為在線教學提供了實踐平臺。為實現(xiàn)在線教學平臺與教學內(nèi)容深度融合,首先是建設與整合高校教學平臺,引導、鼓勵社會企業(yè)參與到高校教學平臺建設中,為高校提供穩(wěn)定強大的在線教學平臺;其次統(tǒng)籌規(guī)劃各大教學平臺,分析各種教學平臺的服務功能、優(yōu)勢和缺點,通過優(yōu)勝劣汰為教師提供更加便捷、順暢、功能齊全的在線教學服務平臺[18]。將案例教學內(nèi)容管理系統(tǒng)分為前臺頁面與后臺管理系統(tǒng),有效管理案例資源的實現(xiàn)。通過花費大量人力和時間進行信息更新維護,建立教學案例資源及個性化學習環(huán)境設計,包括小組討論室、多功能會議室、虛擬實驗室及大跨度開放學習空間,有助于師生匯聚、思想交流、火花碰撞,實現(xiàn)案例教學平臺建設的可持續(xù)性。在大數(shù)據(jù)、云計算、5G、人工智能等新技術應用的背景下,建設中西部與東部高校資源共享的數(shù)字化平臺,對接東西部地區(qū)的優(yōu)質(zhì)教學資源,提升教學平臺的穩(wěn)定性和易用性。有了可靠的網(wǎng)絡教學平臺,教師才能專心地選擇或者自建案例教學資源,充分利用好校內(nèi)教學與網(wǎng)絡課程資源,提供更為全面、優(yōu)質(zhì)的土木與水利學科案例教學資源。

        (二)在線案例教學的主要方式

        在線案例教學主要采取直播、點播、錄播、互動等方式呈現(xiàn)教學內(nèi)容,多媒體教學資源較為豐富。通過教師課前在網(wǎng)上發(fā)布學習任務,學生依照學習任務,預習在線案例庫網(wǎng)頁的知識點,通過閱讀案例庫網(wǎng)頁的課件以及課程微視頻、文字、圖片、動畫,利用互動媒體等多種方式對案例內(nèi)容的重難點進行初步掌握。課中通過在線平臺建立工程案例問題引導,點擊鏈接,查看相關知識點,同時在在線學習活動中建立獎懲制度、競爭機制等,激發(fā)學生的學習興趣,鼓勵學生在問題的引導下完成全部的案例學習內(nèi)容。課后通過在線評論交流的方式,圍繞討論主題進行同步或異步問答交流,解決學生的疑問,師生之間互相表達觀點,提出疑問,不斷探討、解答疑問;通過思想碰撞產(chǎn)生新的疑惑,不斷深入探究,直到問題解決[19]。在教師與學生互動的基礎上,教師鼓勵學生積極探索,形成觀察土木與水利學科工程問題的視角,提供分析工程問題的方法,培養(yǎng)批判性思維與創(chuàng)新能力。互動方式有語音彈幕、問題留言、疑惑解答、語音交流、拍照上傳等,系統(tǒng)會自動將互動情況實時反饋給授課教師。對于學生的表現(xiàn),教師在線給予總結(jié)和適當點評,這種點評往往能起到撥云見日的作用,加深學生對理論知識的理解,找到在線案例學習中的自我價值感和歸屬感,提升學生的情感和行為參與度。通過教師的組織和指導,在組建的虛擬學習空間中,讓學生全身心參與解決實際工程問題,獲得全面發(fā)展的學習能力。

        (三)在線案例教學內(nèi)容的改進與優(yōu)化

        為了推廣實施在線案例教學,優(yōu)化案例教學內(nèi)容,將案例教學內(nèi)容中的工程問題通過視頻、動畫、圖片等信息技術讓其方式現(xiàn)實化、故事化、情境化,激發(fā)學生的求知欲;同時以土木與水利工程學科為例,多角度分析工程問題的解決方案,充分調(diào)動學生的主觀能動性,在問題的探究中尋找適當?shù)慕鉀Q方法,促進學生實踐創(chuàng)新能力發(fā)展,同時能夠使學生實現(xiàn)知識的轉(zhuǎn)化,促進知識的應用與遷移。

        在線案例學習過程中加入案例庫拓展功能,如案例內(nèi)容搜索功能、師生交流互動功能、教學成果的在線檢測功能等。設置專門的機構(gòu)和人員進行在線案例教學管理,制定相關的規(guī)章制度,建立教師案例庫建設、激勵與使用機制,推進在線案例教學有序開展。通過在線案例教學的共享性,組織教師積極參與由不同等級機構(gòu)開展的案例規(guī)劃、征集、評審與入庫工作,促進教師之間對案例教學內(nèi)容的相互學習,改進案例教學內(nèi)容的編排和呈現(xiàn)方式,在每個小單元設計高潮,為學生自主學習創(chuàng)造條件。吸引具有豐富工程經(jīng)驗和教學經(jīng)驗的教師共同參與教學案例的編寫,使教學案例既能結(jié)合工程實際,也能符合教育教學規(guī)律。選取土木與水利學科案例進行模擬,標準基本按照工程簡介、內(nèi)容設計、計算、施工以及科學研究幾大方面開展,讓學生融入角色,成為工程決策者,在特定的情境下,面臨決策難題,通過在線參與,學會解決方法,將教學過程中得到的經(jīng)驗與不足在案例教學內(nèi)容中得到持續(xù)改進。通過對在線平臺上師生互動數(shù)據(jù)的收集和分析,不斷完善和優(yōu)化案例資源庫,保持案例教學資源的新鮮度,已經(jīng)入庫的案例資源要定期進行鑒定、修改和淘汰。在教學過程中,通過對學生搜集的案例素材的點擊量及反饋意見,對案例進行篩選,做到知識點明確,情景描述簡潔,內(nèi)在邏輯清晰。

        (四)在線案例教學效果的評價

        如何合理準確地衡量學生在在線案例教學中的學習表現(xiàn),是對案例教學進行量化研究的一大難點。高校教師可選擇網(wǎng)上布置練習,包括考察基礎知識的選擇題,考驗思維能力的設計題等,通過學生回答問題所給予的反饋信息,初步檢驗學生的自學效果。通過分析學生在線案例教學平臺上的學習投入時間、學習活動頻度、學習資源瀏覽等表現(xiàn),分析學生的自主學習路徑。通過學生成立小組共同完成工程案例進展過程中相關知識的運用程度和小組成員之間的分工合作,工程案例設計的過程、實施成果及最終成果的答辯等,評價學生的創(chuàng)新實踐能力。在完成案例教學內(nèi)容學習后,要求學生提交在線案例分析報告,總結(jié)和反思案例學習內(nèi)容,考核學生分析問題和解決問題的思路和方法。教師根據(jù)學生討論時所運用的方法、思路及解決問題的途徑是否合理,評價學生案例學習過程中的表現(xiàn),指出討論的成功之處、不足之處及需要改進之處,為在線案例教學方法的改進提供參考。其次,出臺在線案例教學效果評估辦法,為案例教學效果的監(jiān)督與評價提供基本依據(jù),達到在線案例教學預期效果。第三,建立校內(nèi)課程在線案例庫共享機制,探討相同或者相近專業(yè)課程的教師共享、學生共享方式,通過共享來討論反思教學效果。

        (五)提高在線案例教學的主動性

        未來在線教育的發(fā)展,不能依靠現(xiàn)在正在流行的在線簽到、指紋打卡、在線瀏覽時間長短等先進技術來強制學生聽課,而應該依靠提高在線課案例教學質(zhì)量的趣味性,利用教學背景、設計風格、聲音設置、新奇趣味、參與互動等感性的內(nèi)容吸引學生的注意力,把案例教學內(nèi)容與學生個人需求相結(jié)合,合理調(diào)整學習的難度與進度,增強學生在學習中的自信心,通過獲得點贊、意外獎勵、強化計劃等使學生獲得滿足,體現(xiàn)學生的高級內(nèi)在需求。尤其是作為當前社會佼佼者的大學生,提高他們所特有的意志、毅力、反思與韌性等,改變學生對在線教育的態(tài)度,使其樂于參與在線案例學習,樂于參加案例討論,才能使學生學有所獲,學有所成,從而讓在線教育得到發(fā)展。建立在線教學模型,提高在線案例教學的主動性,要求學生在觀看教學案例視頻時做筆記,將相關的在線教學內(nèi)容儲存到外部媒介上,減輕工作記憶和信息加工的負擔。在線案例教學對教師和課程具有選擇權(quán),既可以是學校任課教師,也可以是來自他校的教師,還可以是互聯(lián)網(wǎng)上的教師,總之選擇適合自己的教師,發(fā)揮學生在學習過程中的主動性。此外,各種學習平臺融通(超星、中國大學MOOC),為學生案例學習提供記錄、反思、交流的工具,激發(fā)學生的學習積極性,主動參與探索發(fā)現(xiàn)和認知,體驗學習的樂趣,讓學生感受到自己成了學習的“主人翁”。

        四、結(jié)束語

        在線案例教學對教師的素質(zhì)提出了極大的挑戰(zhàn),要求教師能夠掌握學術界的理論前沿,并掌握最新的科研動態(tài),同時要具備一定的工程實踐能力,不斷地改進教學方法和優(yōu)化教學內(nèi)容。總之,教師具有很高的理論學術素養(yǎng)才是在線案例教學提高教育質(zhì)量的根本。其次要改進網(wǎng)絡交互系統(tǒng)和虛擬仿真等新技術,提高虛擬課堂的真實感和現(xiàn)場感,這是在線教學質(zhì)量的重要保障手段。在線案例教學順應了互聯(lián)網(wǎng)時代大眾學習方式轉(zhuǎn)變的潮流,能夠個性化拓展學生的實踐創(chuàng)新能力,將線上與線下教育相融合,滿足當今的社會需求,這是教育改革的最大福音,但是如何揚長補短將互聯(lián)網(wǎng)與信息技術應用于在線案例教學,提高教育的質(zhì)量,也是在線案例教學的另類啟示。

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