随着教育信息化发展的不断深入,信息技术与学校教学融合的深化,课堂教学越来越成为学校教育信息化关注的焦点。课堂作为教学活动的主要场所,是学校育人的主渠道,也是“班级授课制”的核心标志。但传统的教学模式依旧是如今课堂教学的主流方式,它主要具备如下特点:

(1)基于经验的教学预设

传统的教学预设,教师在备课时基于教学计划、教学大纲、教学书等文本课程,注重以教学大纲和教材为中心的教学内容,注重教学程序的设计,教学预设全靠教师的经验,看起来“精彩”,实际上并没有进行科学的学情调查和分析,背离了学生的学习需求,无法做到“精准”。

(2)整齐划一的学习进程

传统课堂教学的班级授课制,完全按照“工厂化”的教学模式,教师的教和学生的学在课堂的教学进程是规范准时地完成教学预设,不要节外生枝。在这种整齐划一的场面下,课堂教学缺少活力,无法照顾每个学生的个体差异,忽视了学生的个体特征,违背了人的个性化成长与发展规律。

(3)形式化的交流互动

传统课堂教学由于师生关系的不对等,导致师生间的关系常处于紧张对立的状态,造成课堂上很少看见师生间的交流、观点的交锋和智慧的碰撞。而教师基于教学预设提出的问题,通常只个别学生配合教师做出回答,导致整体教学过程中缺乏师生的双向互动,无法激发学生的求知欲、启发创新思维。

(4)缺乏课内外协作互助

传统课堂教学中由于教师习惯将知识嚼烂后“喂给”学生,而学生也缺乏相应的学习资料,导致学生之间缺少独立思考后的合作交流,课外亦由于没有顺畅的协作互动渠道,导致无论课堂内外,学生开展协作互助获取知识的途径被阻,也缺少了获取知识的乐趣。

(5)粗略滞后的评价反馈

在传统课堂教学中,教师检验学生是否掌握知识基本通过点名提问、黑板抄写、纸质作业等形式,这些评价与反馈方式缺少对全班学生的详细数据分析,也做不到贯穿课堂教学全过程的学习诊断与评价,导致评价反馈必然是粗略的、经验性的,评价信息反馈也严重滞后。

1、智慧课堂的系统组成

智慧课堂集“微云服务器、移动平台端工具及智慧课堂云平台”三大应用为一体,通过“云、网、端”的应用,实现了教室内多种终端设备的无缝连接和智能化运用,进而改变课堂结构,实现教与学的革命。其核心功能:在教室内,教师和学生可以通过多种移动设备(同时支持安卓、苹果、windows),在无需互联网的状态下,实现点对点的通讯与交互。同时,教师可以通过大数据分析即时获取准确的学情信息,利用移动端设备直接书写,并将书写内容投送到教室的显示设备与学生手持设备。若教室联通了互联网,可实现课堂在线直播。教师也可以通过手持设备,将课堂教学全过程录制下来(声音、视频、PPT 课件及板书等),形成新的教学资源,通过智慧课堂云平台实现资源云端共享。智慧课堂让教室进入移动互联网时代,实现了教与学的立体沟通与交流,打破传统意义教室的时空概念,并重新定义了黑板、讲台等一系列传统意义上的教室应用。

智慧课堂系统介绍,智慧校园中的课堂系统建设方案

2、智慧课堂微云服务器

微云服务器是畅言智慧课堂的三大核心组件之一,通过微云服务器可在教室内构建以教室为单元的整体无线网络解决环境,并负责智慧课堂的运算、存储、网络收发等。实现构建无线局域网、跨平台多屏互动、上传和本地化存储、动态数据统计与分析等一系列功能。

在微云服务器构建的教学环境下,支持多种移动终端(同时支持 Android、iOS、Windows)组建局域网,在有无互联网或校园网的状态下,教室内的教师与学生均可实现点对点的通讯与交互。如果教室联通互联网,则可实现课堂教学的在线直播。

微云服务器支持教师的移动终端(平板或智能手机)屏幕无线投射到教室的显示设备或学生手持设备,也可将课堂教学全过程录制下来(PPT、板书与声音),形成新的教学资源,资源上传网络后,可以供学生点播与学习。同时微云服务器还可完成动态评价的数据分析计算的工作。

(1)无障碍交互

通过微云服务器,快速构建教室内高密度无线网络的全覆盖,从而将各种移动设备互联互通。保证在学校无互联网的条件下,教室内的各种移动终端设备的无障碍交互。实际测试表明,107 个移动端(同时支持安卓、苹果、Windows)同时并发下发与上传,各种教学任务响应时间不超过 3s,不仅节省大量互联网资源的占用,当微云服务器连接互联网时,还可实现课堂的交互数据定时发送至云平台,实现动态数据的自动汇聚与统计分析。

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(2)跨平台交互

微云服务器具有同时支持安卓、苹果、Windows 等多操作系统的功能,实现多平台之间点与点的跨平台交互及多平台点与微云服务器的交互。在微云服务器构建的教室无线网络环境下,支持将教师的平板设备(同时支持 Android、IOS、windows)屏幕实时无线投射到教室内的投影仪、大屏幕与学生手持设备,并将授课课件 PPT 或作业内容进行转换,自动生成移动端应用所需的标准格式,也支持实时完成动态评价的数据分析计算的工作。

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(3)上传与本地化存储

微云服务器提供方便的课件上传和本地存储功能。教师在使用移动终端进行教学时,通过微云服务器可将电子课件(图片、文档、PPT)无线投射到教室的显示设备上,并在电子课件上任意的进行翻页、书写、插入白板与推演、PPT 与动画播放等功能。同时,利用微云服务器可将将课堂教学全过程(PPT、板书、音频等)录制下来,形成新生的 UGC 教学资源。新生的 UGC 资源既是教师的个人教学资源,也是学校的校本资源。资源上传网络后,可以供学生点播和学习。

微云服务器提供的存储功能使教师可以方便直接地将即时录制的课堂记录进行本地化存储,学生可以随时随地的重复学习。同时,根据需要,可以对课程内容进行审核后将内容手动或自动上传至智慧课堂云平台。

(4)移动直播

微云服务器提供课堂移动直播的功能,教师在使用移动教学终端进行教学时,可实现基于“Ppt+Skype”形式的课堂移动直播,无论学生身处何地,均可通过学生智能终端在线学习。

3、教师智能终端

为教师提供全场景教学服务,帮助教师通过全方位的智慧教学,促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。教师智能终端融合云计算、移动端(云+端)等多项技术,为教师全新打造集“备、教、改、导、考、管”于一体的应用工具。

(1)备课工具

教师备课的任务是根据学科课程标准的要求和本门课程的特色,结合学生的具体情况进行教学准备,确定适当的学习目标和内容,选择最合适的表达方法和顺序,以保证学生有效地学习。

(2)备资源

教师智能终端内预置了全学科、同步到书到课等多种优质的教学资源,同步覆盖 90%以上的教案、课件,教师可直接打开使用,满足常态化、个性化的备课与教学的需求。

(3)备学情

教师可以通过基于学生学情的分析,来进行对应的备课活动。教师利用教师智能终端制作出来的,或者通过其他渠道获得的课件、微课等富媒体资源,结合预习测试的发送与反馈,全面地了解学生的预习情况,合理调整预设与生成。

(4)教学工具

教师智能终端为教师提供实现教学课件无线投射、移动电子板书、课件(含动画、视频)播放、课堂互动等方式的应用,实现在任何时间任何地点实时讲解课件,满足停课不停学的要求。

(5)无线投射

畅言智慧课堂可以便捷的将教师端内容投射到大屏幕设备中,并保证两者讲解内容、操作同步,同屏过程稳定,可以满足课堂 45 分钟的正常使用要求。

(6)教学用具

借助于教师智能终端,教师课堂教学中可以实现电子教材讲解、PPT 讲解、电子白板、拍照讲解、移动实物展台和微课录制等多种课堂教学用具。

(7)语音评测

基于讯飞领先全球的语音技术,畅言智慧课堂为学生创造标准语言学习环境,电子课本中,语文、英语、音乐三门学科实现了即点即读。另外系统提供中文字词、英语字词发音评测功能。

(8)课堂交互

畅言智慧课堂帮助教师与学生进行立体化互动交流。教师发送测试习题,客观题可以实现自动批改与数据统计,主观题可以呈现在屏幕进行讲解。即时的反馈可以用于改进教学。

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(9)作业工具

基于教师智能终端,教师可完成预习作业、课堂测试、课后作业等教学任务的智能推送与批改,即不改变纸质作业习惯,实现作业的布置、批改、评价,实现微课式作业批改,系统将对学生完成任务的情况进行综合统计与数据分析,形成评价报告反馈给教师或者学生,为教师的教学和学生的学习提供数据依据,提高教学的整体效率。

(10)考试工具

基于教师智能终端,为教师提供课堂离线考试(配合微云服务器)、在线单元测验以及周考到月考的全面支持工具,并支持考试数据快速分析,支持试卷的微课式讲解,为教师调精准教学提供帮助。

(11)辅导工具

畅言智慧课堂借助信息化平台的强大功能优势,针对不同的学生实施个别化、针对性辅导,使得每个学生都能根据自己的学习程度和基础主动参与教师的辅导,减少复习的盲目性。

(12)微课辅导

预习阶段,教师发送课程预习微课,学生提前为下一节课的内容做准备。也可以将典型的例题、习题等录制成直观的讲解微课,向全班或指定学生发送,学生学习后再与教师交流。课后阶段,针对学生的提问进行微课式辅导,更加形象直观,学生可以重复观看、学习。

(13)富媒体辅导

教师除了微课,还可以分享学案、教案、音视频等与教学有关的富媒体资源,通过与学生的互动交流,教师可以掌握学生的学习情况,而学生也可以通过学习,了解自己对该课程知识点的理解、掌握情况,从而采取相应的学习改进措施。

(14)管理工具

畅言智慧课堂实现了对学生行为的管控。能够帮助学生形成良好的学习习惯。有利于激发学生学习的积极性和主动性;有利于形成学习策略,提高学习效率;有利于培养自学能力,提高学生素质。

(15)学生行为管控

畅言智慧课堂支持过程化学习行为的分析与管理。课堂内,教师智能终端实现对学生端的全面管控,包括屏幕操控、音量大小、开关机等;课堂外,教师通过移动端应用与学生实现跨空间交流,能够将帮助教师全面地了解学生学习习惯和个体特点。

(16)教学质量管控

智慧课堂支持对教师教学质量监控,从管理平台上,可以清晰的了解教师为学生布置作业、推送微课及素材的详情,为教学管理者的决策提供数据依据。

4、学生智能终端

为学生提供学习工具、交互工具与作业与动态评价工具等各种学习应用,并实现包括开关机、输入法等在内的底层控制,使学生智能终端成为不折不扣的学习机。

(1)学习工具

畅言智慧课堂为学生课堂内外的学习工具,课堂内教师可以分享相关教学资源,学生随时记录教师授课重难点用于学习;课堂外,支持学生在线观看教师推送的微课视频和其他有关资源,也可按名师姓名与资源名字搜索资源,支持资源离线观看功能,方便学生业余时间反复观看,加深理解。

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(2)任务工具

畅言智慧课堂为学生提供课前、课中、课后的学习任务工具,课前,教师根据学生预习情况,针对学生的学习进度及时调整教学设计,真正做到以学定教;课中,教师将需要检测的习题推送给学生,在学生完成后,能够得到及时的统计反馈;课后,家庭作业,可以巩固复习学习过的知识,系统将对学生完成任务的情况进行综合统计与数据分析,形成评价报告反馈给教师或者学生。

(3)交互工具

智慧课堂为学生提供师生互动、生生互动、家校互动等立体性交互工具,实现了学生的自主学习与协作学习,和贯穿全业务场景的教学交互。

课堂内,教师发布各种课堂任务,让全体学生或学习小组来完成,学生在答题过程中可推荐自己的答题给老师,也可将自己的问题按此方法向老师提问;课堂外,教师可以引导学生在学习上的互动兴趣,同学间也可以互相学习。

5、智慧课堂云平台

(1)学习专题门户

学习专题门户是信息化时代校内学生之间的有效载体,是高效服务的对外窗口,具有高性能、高可靠性、技术先进、能实现统一的信息发布、集中的信息存储备份、专业的系统管理和便捷的网上学习系统的门户网站。

学习专题门户建设的目标是将校内分散、异构的信息进行汇聚,实现信息统一展现,同时将课程资源进行聚合,并且提供统一的访问入口,实现到教学系统的导入。并根据每个学校的特点不同,为学校量身定做个性化应用界面。

学习专题门户建设可按 CMS 建站系统与站群管理系统。

(2)资源管理系统

资源管理系统是智慧课堂云平台的核心应用系统之一。基于资源管理系统用户可方便的进行教学资源管理与操作应用,并支持对元数据定义与管理、资源的权限管理、版本管理、检索、聚合与关联、使用分析与统计查看等功能。在系统中支持用户对上传的资源进行预览、下载、删除与修改等操作,并支持与资源类型、学科等方式进行模糊查询,还提供全文、分词检索,提供按照元数据的高级检索。

支持对校内结构化与非结构化数据的各种教育教学资源管理、开发与利用。适用于教学任务的非结构化数据如 PPT、WORD、微课、习题、交互数据等资源收、存、管、用,并具有类似百度及传统 ECM 系统对非结构化数据的管理与应用功能。从而将学校的各类资源以及第三方资源进行有效的组织与管理,将学校隐性资产转为显性资产,构建学校数字化“知识大厦”。

(3)微课管理平台

教师通过电脑、PAD、手机等录制工具,将围绕某一特定内容(知识点、习题、重难点内容等)的讲解电子化,由此形成短小、但内容完整的素材或微型课程。微课管理平台是智慧课堂云平台的重要组成部分,实现对微课的教学应用与管理功能。

智慧课堂为教师提供随时随地进行所见即所得的微课制作工具,微课录制完成后,可按照学科或知识点对微课进行上传、播放、编辑与删除等功能。微课管理平台还可以与资源管理系统、全过程动态评价与教学系统无缝对接,实现对微课的订单管理、记录心得、下载课件等操作,还可以对微课进行评价、答疑与分享等。

从平台提供的微课服务内容与方式来看,微课管理平台主要提供课程性、任务性与指向性微课。

(4)在线教学平台

在线教学平台是以“资源”、“平台”、“服务”为一体进行构建的,是以教学资源为基础,集教学资源管理、教师课程设计、网上教学、学生学习、教学评价于一体的数字化教学平台。该平台基于资源中心,实现资源的快速上传、检索、分享和归档;同时又能利用平台资源进行课程教学、题库、作业库和试卷库等素材资源建设,方便教师和学生开展网上教学。

在线教学平台为学校提供专属的校本 SPOC 平台,以学科和课程进行划分,针对各学校的自身需求和培养目标,建设具备校本特色的小规模私人在线课程,实现在线学习与智慧课堂的有效融合。学校在线教学平台以校内教学活动为中心为用户提供线上与线下相结合的教学服务,是智慧校园的关键组成。基于学习管理系统(LMS),构建学校 SPOC 在线教学平台,打破教学时空的限制,实现处处能学、时时可学。

(6)师生个人空间

师生个人空间采用“以人为本”的思想进行服务设计,按照角色的需求对服务内容进行重新组织,同时通过服务列表、智能汇聚等多种模式,为用户提供一站式、全生命周期、主动式、个性化的服务,使得各类用户能够便捷的获取到系统深层的资源和服务,提高系统使用效率。

(7)教师教学空间

为每位教师提供一个个性化的教学空间,实现空间栏目的自由定义,文字、图片、视频等多种没提信息的发布、直播,个人教学资源的订阅、管理与推送共享,留言评论、群组、互动交流等,形成个性化、多功能的网络教学科研服务环境,超越传统时空局限,促进教师个人隐性知识显性化,并让全社会可以共享知识和思想,为教师的教学、自身学习研究和学生学习提供各种便捷和服务。

丰富个人知识空间,将隐性知识转化为显性知识(教师成长记录):进一步丰富了个人知识地图,如果说教案、教学设计、教学研究、精彩课堂等可以作为个人系统知识存放在个人知识空间,那么各类随笔、日常与同事的交流、问答等(类似个人微博)则进一步丰富了教师个人知识地图。

更大的讲台:为教师突破学校班级以及所教课程限制,在一个更大、更开放的空间释放个人才华,为更多的人服务,同时也可以向更多的人学习。

资源获取与创造:教师在充分享有资源的同时,可以不断创造资源,实现了 WEB2.0 的精髓,即“人人皆内容”。

沟通与交流:突破了空间(学校)与时间的限制,可以在一个更广泛、更专业的空间进行交流,包括学生家长的沟通。

个性化教学:通过群组建设,可以方便地进行分层教学,以及针对特别的学生采取完全个性化教学。教师也可以根据个人特长与兴趣爱好,组建网上学习团队,在充分实现个人价值的同时,成就有特长有梦想的孩子。

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(8)学生学习空间

为每个学生提供个人学习空间,学生可以在自己的学习空间里主动构建高度个性化和秘密性的个人学习中心,围绕学习和生活的需要,把分离的、有利于学习的资源、资讯、工具和服务等聚集起来,方便管理和使用。同时,空间又是开放和共享的,学生可以总结、反思其学习经验,搜集和分析学习资源,与他人进行交流及进行学习实践活动,使得学生学习不再具有孤独感,增加趣味性。

实现网络学习空间人人通:构建个性化学习空间,学生可以在此空间主动学习,获得个性化指导与个性化交流。享用最好的资源,实现校园内的资源均衡化。学生不仅可以通过“微课中心”、“问答圈”以及名师分享的各类优秀资源,而且可以实时沟通,获得更好的指导。

建设个性化的学生个性成长记录:完成个人成长记录的全程实录。学生可以将自己的各科成绩,学生本人的各类作品、作业、学习心得、作文,来自与教师、同学、家长的各类评价以及日常沟通,甚至相册全程放入个人空间,组成内容详实的全程成长记录。为鼓励学生成长空间建设,教育部门可以组织指导、评价、验收等活动。开放空间:开放的空间可以充分展示自我,树立自信,亦可以结识更多的人。

团队活动:学生不仅可以根据自己的兴趣爱好选择参加各类团队,而且可以组建自己的团队。

通过平台,学生打破了原有学校、班级的限制,可以获得更好、更公平的教育资源,更广泛的发展空间。

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6、全过程动态评价与教学系统

全过程动态评价系统既是智慧课堂的重要组成部分,也是一套可以独立应用的系统。此系统在解决考试、作业两大核心问题的基础上,以课堂为中心全程记录师生、生生互动过程,并由此形成学生全过程的动态评测数据,生成学生个性化的成长记录,为学生的个性化学习提供了系统的方案。同时,围绕教师的“备、教、改、导、考”形成完整应用,从而构建教的“大数据”,为教师的成长与评价提供了更为科学的依据。

全过程动态评价与教学系统按功能可划分为题库模块、作业模块、考试模块、错题集、数据统计与分析模块、个性化辅导模块、微课辅导与推送模块、自主学习模块、学习社区与家校互动模块等。

(1)题库模块

  • 题库内含 600 多万道题目,涵盖 K12 所有学科,周更新 10000+以上;
  • 题目多维度标签,按章节、知识点、题型选题,配备正确答案与解析;
  • 支持在线选题,按出版社、地区、题型、年级等条件在线筛选;
  • 支持教师快速选题,自动组卷;支持题目收藏功能。
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(2)作业模块

  • 支持自定义出题,通过拍照、相册、素材库、音频库多方式上传题目;
  • 支持所有题型,包括选择、判断、填空、简答、语音,支持英语口语自动评测题;
  • 多种答题方式,客观题答题卡选择,主观题手写后拍照上传,语音题录音后上传;
  • 支持客观题机改,主观题手批,语音题自动评测,手动批改不改变教师原有批改习惯;
  • 支持多种批改方式,如教师自批、学生自批、班级互批、组长批、组内互批;
  • 支持教师手写赋分系统自动识别,支持教师原笔迹批注;支持教师微课式批改作业;
  • 支持作业的订正、打回、收藏、分享等功能。

(3)考试模块

  • 支持对单元测验、周考、月考等考试的全面支持,考试数据快速分析,支持试卷的微课式讲解;
  • 支持课堂离线考试;
  • 支持考试答题卡快速生成、分值自由设定。

(4)错题集

  • 教师查看全班学生错题,按日期、题型、错误率等进行筛选分析;
  • 学生错题自动归档,外部错题手动分类,按学科与知识点分类整理;
  • 支持错题集的 PDF 导出与一键打印。

(5)数据统计与分析

  • 支持数据自动统计,包括作业、微课、成绩统计;
  • 支持自动统计学生作业质量,包括完成人数、平均分、单题正确率、单题提问人数、学生提问情况等;
  • 支持学生查看成绩报告,包括作答详情、批改详情、主客观题分数、班级排名曲线图和排行榜等;
  • 支持自动分析学生微课学习质量,包括点播数、收藏数、已看、未看、看懂、不懂人数和具体名单、微课评论等;
  • 支持数据分析作业质量,包括整体作业质量、疑点、难点、客观题质量分析、整体答题质量等。
  • 支持成绩导出功能,包括本班成绩、所有成绩的导出。

(6)个性化辅导

  • 支持分层、分组教学,根据学习能力水平,推送分层习题与教材;
  • 支持个性化辅导,教师推送微课、教学资料至学生进行个性化辅导;
  • 支持师生、生生互动及一对一个性化辅导交流。

(7)微课辅导与推送

  • 提供微课制作工具,方便教师随时随地所见即所得的制作微课;
  • 支持多种发送方式,如布置作业、批改作业、收到学生提问;
  • 支持微课自定义发送,对象可为全部学生、错误学生、指定学生;
  • 支持学生关注教师,查看其推送的微课;支持在线查看校本微课;
  • 支持微课学习反馈,如看懂、看不懂、评价、点赞、收藏等;
  • 支持微课的在线搜索与下载功能,方便学生移动学习。

(8)自主学习

  • 教师推送教案、课件、学案与音视频等学习资料,学生按需索学;
  • 提供学习资料下载功能,方便学生离线学习、泛在学习。

(9)学习社区

提供在线问答与分享成果社区,为师生提供实现课前、课中、课后立体化交流互动的学习虚拟社区。

(10)家校互动

  • 支持教师发布与共享学习、作业、考试与批阅信息
  • 支持教师、学生与家长在线沟通与交流;
  • 支持家长利用微信查看学生学情,沟通交流。

7、智慧课堂教学模式与传统教学模式的对比

智慧课堂将重塑课堂教学的流程,真正实现以学生为中心教学模式,带来的变化如下表所示:

智慧课堂教学模式与传统教学模式的对比
智慧课堂教学模式与传统教学模式的对比

某中学智慧校园建设方案

前言 3
一、 概述 4
1.1 建设背景 5
1.2 现状分析 5
1.3 建设目标 6
二、 需求分析 7
2.1 用户需求 7
2.2 功能需求 8
2.3 安全需求 9
三、 总体设计 11
3.1 建设原则 11
3.2 业务框架 12
3.3 建设思路 13
四、 建设内容 15
4.1 智慧校园基础平台 16
4.1.1 应用集成平台 16
4.1.2 教育数据中心 19
4.1.3 基础设施统一管理 20
4.1.4 校本资源库 21
4.2 智慧课堂系统 22
4.2.1 系统组成 24
4.2.2 微云服务器 25
4.2.3 教师智能终端 27
4.2.4 学生智能终端 34
4.2.5 智慧课堂云平台 37
4.2.6 全过程动态评价与教学系统 43
4.2.7 智慧课堂教学模式与传统教学模式的对比 51
4.3 智慧管理系统 55
4.3.1 教务教学管理系统 56
4.3.2 教师发展系统 57
4.3.3 学生成长系统 59
五、 建设清单 61
六、 实施计划 62
七、 方案优势 63
八、 预期效益 65
目 录
  1. 1、智慧课堂的系统组成
  2. 2、智慧课堂微云服务器
  3. 3、教师智能终端
  4. 4、学生智能终端
  5. 5、智慧课堂云平台
  6. 6、全过程动态评价与教学系统
  7. 7、智慧课堂教学模式与传统教学模式的对比

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