材料化学专业课程实验教学改革与探究
“创新思维”的培养——基于化学类专业课实践教学改革新模式的探索
22教育现代化传媒品牌投稿邮箱：chinajyxdh@教学改革与探索本科生创新思维和创新能力的培养是高等教育的任务，也是高校推进全面素质教育的核心。
[1]完成这一任务，需要建设合理完善的理论知识传授体系，也更需要建设适当、适时、高效的实践教学体系，使其对理论知识体系的建设起到补充和完善作用。
教学实践表明，实践教学已成为将知识传授、能力培养和素质提升融为一体的最好教学环节之一。
经过多年建设，作者所在学校的化学类实践教学体系已较为完善，但随着时代的发展，残酷的就业和升学深造竞争也正逐步对其效用提高要求。
因此，如何更加合理地组织现有实践教学形式，引入新的实践教学模式，从而更大程度地发挥实践教学环节的在本科生创新思维和综合素质培养方面的效用，需要更多、更广泛的探讨。
一 现状分析作者所在学校现有化学实践教学体系主要由课程实验、实习、毕业论文（设计）等环节构成，在学生动手能力和实践能力的培养方面，具有理论教学不可替代的作用。
目前，专业课程实验仍多属于对所教授理论知识的验证，这一方面增强了学生对理论知识的理解，但另一方面由于缺乏对学生进行实验设计、实验方法和独立从事实验工作能力的训练和培养，因而不利于提升学生的创新能力。
且随着学生规模的大幅度扩张，专业课实验室的场地和设备硬件投入相对滞后，学生多、设备少的情况愈发突出，实验教学效果正接受严峻考验。
而与生产现场结合紧密的实习环“创新思维”的培养——基于化学类专业课实践教学改革新模式的探索张大峰，张会菊（河南理工大学 化学化工学院，河南 焦作 454000）摘 要：针对现有化学类专业课实践教学环节组织形式单一、缺乏统筹、教学效果不理想的情况，提出以自主探索综合性研究实验代替验证性实验，并适时结合生产现场教学等形式，尝试建立多模式、多层次的实践教学体系，充分发挥各类实践教学手段的优势，以实现提高学生学习积极性、深化基础理论学习、培养主动思考和动手能力、引导探索精神、激发创新思维的效用。
学科交叉背景下材料学科实践教学改革探索
学科交叉背景下材料学科实践教学改革探索李晓丹何瑞（重庆工商大学材料科学与工程系重庆400067）摘要：新工科的背景下对材料专业人才的要求将会越来越高，开展学科交叉背景下的实践教学改革探索已刻不容缓。
本文分析了当前高校实践教学存在的问题，提出了建立科学的课程体系、实行学科交叉实验方案及实验资源共享模式、注重工程类教师培养、建设优质的生产实习基地与实习方案、多样化的考核评价方式、创办跨学科竞赛平台等建议，以有效提升材料学科实践教学的质量。
关键词：学科交叉材料学科实践教学习课程体系生产实习中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-098X(2021)10(b)-0155-04 Exploration on the Reform of Practical Teaching of Materials Subject under the Background of InterdisciplinaryLI Xiaodan HE Rui(Department of Materials Science and Engineering,Chongqing Technology and Business University,Chongqing,400067China)Abstract:Under the background of new engineering,the requirements for materials professionals will be higher and higher.It is urgent to carry out the reform and exploration of practical teaching under the background of interdisciplinary.This article analyzes the problems existing in the practice teaching of materials subject under the current interdisciplinary background,and puts forward some suggestions,such as establishing a scientific curriculum system,implementing the interdisciplinary experimental scheme and experimental resource sharing mode, paying attention to the training of engineering teachers,building a high-quality production practice base and practice scheme,diversified assessment and evaluation methods,and establishing an interdisciplinary competition platform,in order to effectively improve the quality of practical teaching of materials discipline.Key Words:Interdisciplinary;Material subject;Practical teaching and learning;Curriculum system;Production practice物质材料是人类社会文明发展的基础［1］，随着现代科学技术的发展，传统的材料已经不能满足人类的需求，研发出具有优良性能的新材料也已经成为当前热门的科学领域［2］，材料专业是一门偏实际应用的专业，涉及大量的交叉学科如化学、物理学及复杂的实验操作等［3］，当前高校开展工科教育最重要的就是进行学科交叉融合［4］，随着科学技术的迅速发展，出现了大量细分的专业，然而完成重大项目等都需要多学科之间相互合作攻关，学科与学科之间进行交叉，建设新工科大环境，培养出创新型人才已成为当前工科教育的根本需求［5］。
材料科学与工程专业无机及分析化学课程内容改革探讨
１ １２ 课程 内容 的 变 化 ： 程 名 称 由 “ 机 化 学 ．． 课 无
及 实验 ” 改为 “ ， 无机 及分 析化 学 及实 验 ” 。由单 一 的无 机化 学课程 改 为无机 与分 析化 学课程 相结 合 。 其 实质是 将两 门课程 合并 。 由此可见 ， 院化学 与 我 材料 科学 系对化 学类 课程 的改革 已经进行 了探 索 。 从 以上 两 点 可 以看 出 ， 机 及分 析 化 学 课 程 无 在 学 时数 减 少 的情 况 下 ， 课 的 内 容 却 在 增 加 。 授 若 按 照现 有 的教 学 大 纲 进 行 授 课 ， 无 机 化 学 和 将
较多的应用， 因此主要讲解的内容为过渡元素的基 本理论和性质 ， 介绍过渡元素在材料中的应用。
１２ ３ 加 强与 专业 的 相 关性 ， ．． 增加 材 料 专 业技 术
和 知 识
在教 改后 的课 程设 置 上 要 加 强本 课 程 同材料
以无机 及分析化 学教材《 无机及分 析化学》 （ 武汉大学出版社 出版 ） 为例 ， 该教材适 合高等 院
１ 教学 内容的改革
无机及 分 析 化 学 教 学 内容 改 革 是 以 “ 强 基 加 础， 注重衔 接 ， 避免重 复 ” 为原则 而展 开 的 。
１ １ 改革 的缘 由 ．
无 机及 分 析 化学 是 化 学 与材 料 科学 系各 专业 的基础课 ， 以材料科 学 与工程 专业 为例 ： １ １１ 学 时数 的变 化 ：９级 和 １ 材 料 本 科 班 ．． Ｏ ０级 的学 时数为 １８学 时 ；１ 材料本 科班 的学 时数 ０ １级
材料化学专业实验课程体系和教学方法改革与探索
更大程度地鼓励学有余力的学生从事科研创新 ，我
・ ０・ ２
重 庆高教
２ １年 ３ ０１ 月第 ２ 卷第 １ ４ 期
们 设 置 了公 共实 验室 。学 生在 正规 实验课 堂 中如 果 对 实验 设备 的使 用没 有完 全掌 握 ，或者 学生有 兴 趣 进 行一 些科 研创新 工 作 ，都 可 以 申请 使 用公共 实 验 室 ，在 专 门实验 员 的指导下 即可 以进 行 自主性 的学
条 件 ，我们 对 材料 化 学专 业 实验课 程 体 系和 教学 方 法 进行 了改 革 和探索 。
１ 专业 实验 课程 体 系 的设置 思 想
２２ 发挥 教师科研 团队优势 ， － 加强专业综合实验 我 院 教师 的科 研 团 队在 液 晶材料 、陶瓷 材料 、
环境 无 机材 料 、高 分 子复 合材 料 等方 面 有较 强 的科 研 实力 ，为 了充分 利 用这 些 资源 ，让 学 生能 接触 到 较前 沿 的材 料科 学 知识 ，我们 根 据学 生 自己的兴 趣 和 自主选 择 ，把 学 生 分成 几个 小组 ，分别 派 到各 个 科 研 团 队 ，在各 科 研 团 队老师 的指 导 下 ，学生 自己
～ ～名 实 项 验 目称
实 内 验容
包括金属材料和高分子材料拉 、压 、弯 、冲击 等实验 。 金属材料和高分子材料硬度测试 。 包括熔融指数测定 、门尼粘度测定 、维卡软化点测定 、透光性测定 、线膨胀 系数测定 、导 电性能测定等实验 。 面积测定 、差热分析技 术等实验 。 包括溶胶一 凝胶法制备 ＴＯ／ ｉ：ｃ超细粉体材料 、Ｐ Ｏ Ｖ ０ Ｅ ／ ２ ５薄膜 的制 备、聚醋 酸 乙烯酯乳胶 的乳液聚合 、有机 玻璃 的本体 聚合等实验 。 镜技术表征超细粉体材料。 ．
关于《材料科学基础》教学改革的探讨与实践
关于《材料科学基础》教学改革的探讨与实践作者：王树林，季家友，黄志良，石和彬来源：《教育教学论坛》2013年第39期摘要：本文针对无机非金属材料专业的专业基础课《材料科学基础》，提出了教学改革方案，并进行了教学实践，实践证明改变教学方法和手段，采取启发式教学模式；应用现代化信息技术；构筑先进的实验体系；重视课后习题以巩固课堂知识；全面的课程考核方式等是提高教学效果的有力措施及手段。
关键词：《材料科学基础》；教学改革；实践中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0050-02《材料科学基础》是材料类专业的一门重要基础课，自材料学院成立以来，就非常重视该课程的建设。
然而由于该课程具有理论性强、内容繁杂、知识点多而且抽象等特点，如何解决好教与学的问题，一直是该课程教学改革的重点。
一、课程建设历程与教学改革背景我校无机非金属材料专业自1994年开始招生后，就开设学科基础课程《无机材料物理化学》，主要讲授无机材料结构、性能等，教学内容及其适用面较窄。
2005年根据教育部提出的拓宽专业口径，按专业大类进行人才培养的基本思路，将《无机材料物理化学》进行课程改革，增加内容，拓宽知识面，同时将课程更名为《材料科学基础》。
1997年国务院学位办颁发的新专业目录，材料类的专业设置重新布局，新设置材料物理、材料化学等专业。
我校1999年开始相继申办材料物理、材料化学专业并获省教育厅批准，作为这2个专业的学科基础，也相继开设了《材料科学基础》课程。
经过多年建设，《材料科学基础》课程现已经成为材料学院所属各专业：无机非金属材料（含绿色建材方向）、材料物理（含邮电与信息学院、三本）、高分子材料与工程（含塑料成型与模具设计、包装材料方向）、材料化学等专业的必修专业基础课程。
随着学科建设发展，为适应材料类专业的教学内容和课程体系改革的需要，适应21世纪材料学科的发展，改革传统的按材料分类的专业理论基础课，与国内外的“材料科学与工程”学科接轨，课程的教学内容和教学对象也逐渐拓宽，成为面向本院本科生开设的专业基础课，以强化基础、突出共性、拓宽专业面向。
材料制备与合成实验教学改革初步探索
方法 。并根据材料物理、 材料化学、 纳米材料等理论课程 的 教学进度， 悉心安排了实验顺序。 如纳米材料化学这 门课程 中介绍了几种纳米材料的合成方法 ，则我们在接下来的实 验课中就安排这几种合成方法 ，使学生在实验的同时能及 时与之前学习的理论知识相互 印证 ， 加深理解 。 以往各个实 验之间在设计安排上并不紧凑 ，实验制备合成实验号 眭能 测定实验各 自 设计安排。笔者将两门实验交叉进行 ， 如， 在 沉淀法制备纳米氧化锌实验中， 对前驱体进行差热热重分析， 确定其主要失水温度区间。 对产物进行比表面积分析 ， 测定产 物表面积大小。 进行激光粒度分析 ， 确定产物粒径及分布。而 每项表征又是—个相对独立的实验。这样将几部分实验有机 的结合起来， 形成了—个完整的体系。 既方便学生理解记忆 ， 又能让学生了解到一整套完整的、 科学的实验方法。
合 理翔 实 的理 论 力学 实 验 指 导讲 义 和实 验 报 告 ， 并 探 索 实
高型、 创新型等多种形式的实验 。 如此的改革实施方案和方 法具有 良好 的可操作性且特色鲜明， 通过教学团队研讨 、 教 学实践反馈 的有效结合 ， 不断完善实验教学过程 ， 注重教学 效果提高的研究 ，确定适合学校 自身理论力学课程的实验 教学内容和体系 ，为建设理论力学课程新教学体系打好坚
参考文献： ‘ ［ １ ］ 王琪 ， 王士敏 ， 郭 易圆． 理论力 学实验教 学的探 索与 实践 『 ｃ １
实 的基 础 。 目前全 国仅有不到百家高校引进 了理论力学实验室的
验教学相应的考核方式 ， 侧重素质教育理念和学生创新思 维的培养 ， 使形式灵活 、 丰富的实验课激发学生对课程理论
知识 的兴趣 和学 习 主动性 。 ３ ． 实施方案。 ①群策群力全局计划 ， 具体实施可采取个 人分工 、 重点负责 、 集体研讨 、 总结方案的研究方法 。首先
高中化学实验教学的改进与创新研究
高中化学实验教学的改进与创新研究1. 引言1.1 概述随着高中教育的不断发展，化学实验教学作为培养学生科学素养和实践能力的重要组成部分，在教育改革中扮演着重要的角色。
然而，传统的化学实验教学往往以理论知识灌输为主，缺乏足够的互动与实践体验，无法激发学生对化学科学的热情和创造力。
因此，如何改进和创新高中化学实验教学方法，提高学生参与度和探究性思维能力已经成为当前教育研究领域中亟待解决的问题。
1.2 文章结构本文将从现有问题、改进与创新方法与策略、实践应用与效果评估以及结论和展望四个方面来探讨高中化学实验教学的改进与创新研究。
首先，将对目前高中化学实验教学存在的问题进行分析，并指出进展与挑战。
其次，本文将提出一些改进和创新的方法与策略，包括提升实验教学资源、引入探究性学习方式以及利用技术手段支持实验教学。
接着，将描述实践应用中的具体改进方案，并对效果进行评估。
最后，将总结已有研究成果，并对未来高中化学实验教学的发展进行展望。
1.3 目的本文旨在探讨高中化学实验教学的现状及其存在的问题，以及提出一些改进与创新的方法和策略。
通过对这些方法和策略的实践应用与效果评估，旨在为高中化学实验教学提供一些建设性的思路和经验。
希望本文能够引起广大教育工作者和研究者对于高中化学实验教学改革与创新的关注，并为未来进一步推进高中化学实验教育做出贡献。
2. 高中化学实验教学现状:2.1 现有问题:高中化学实验教学存在一些问题，主要包括以下几个方面：首先，教学资源不足。
由于各校财力和条件的限制，很多学校的化学实验室设备较为简陋，教师缺乏相关的教材和实验指导书。
这导致了一些实验无法顺利进行，教师在设计和执行实验时难以提供充分的支持。
其次，传统的实验方式单一。
目前大部分高中化学实验仍采用传统的示范演示式教育模式，即老师将具体步骤展示给学生观看，而学生只能作为旁观者，并不能真正亲身参与其中。
这种方式无法激发学生对化学实验的兴趣和好奇心，并且限制了他们创造性思维的培养。
材料科学类结构化学课程教学内容的改革与优化
之间的差异， 根据材料科学与工程教学指导委员会制订的 高等学校材料物理、 材料化学专业规范 ， 优化适合于材料 科 学类 ３ 个 专业 的结 构 化学课 程 的教学 内容 实有 必要 。 结构 化 学 的 内容 和 课程的任 务
材 均 为周 公 度 、 段连运先生编著 ， 北 京 大 学 出版 社 出 版 的 结构化学基础（ 第４ 版） 一书。根据近几年来材料科学类结 构化学 的教学实践情况 ， 考虑到材料科学学科与化学学科
物理 、 化学 的基础上 ， 没有扎实 的理化基础从事材料研究 与开 发是 难 以想 象 的。另 一方 面 ， 当前 材 料科 学研 究 显示 出突出的交叉性和综合性 ， 学科 内容及规模不仅体 系庞大 而且 纷 繁 芜 杂 ， 没 有扎 实 的基 础 就 难 以 抓住 要 害 ， 不 能 适 应学科 的变化和发展 ，这就要求教材毫不含糊地重视基 础 。前沿 性 是指 材料 科学 的发展 速 度迅 猛 ， 只有 在教 材 中 恰当地反映这些变化 ，才能使学生适应 日后的研究工作 。 应用 性 是指 材料 研究 的 目的而 言 ， 是 为 了实 际 应用 。当今
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） １ ８ 一 Ｏ ０ ３ ２ 一 Ｏ ２
湘潭大学 目 前除了化学专业 、 应用化学专业开设结构 化 学之 外 ， 材 料 物理 、 材 料 化学 、 材 料 科 学 与 工 程这 ３ 个 材
料科学类 的专业也 开设结构化学课程 ， ５ 个专业使用 的教
及 简 明扼要 的原 则 ， 进行 教材 编写 。 在 内容的选取上 ， 首先把握更新与精选 ， 处理好 “ 新” 与“ 基” 的关 系 。在加 强基本 教学 内容 的前 提下适 当反映 新 内容 ， 拓宽知识面 ， 体现“ 少而精” 、 “ 精而新” 的原则。不仅 要反映现代科学的发展趋势和学科的前沿理论 ， 而且应注
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第33卷第2期Vol. 33 No. 2
化工吋刊
Chemical Industry Times
2019年2月
Feb. 2019
d o i:10.16597/j.c n k i.issn.1002 - 154x.2019. 02. 015
材料化学专业课程实验教学改革与探究
周智吴贤波钟美娥周南
(湖南农业大学理学院，湖南长沙410128)
摘要实验教学是高校教学的重要环节之一，亦是材料化学专业人才培养的一个重要组成部分，对材料化学专业课程实验教学进行改革与探究，对培养高素质的创新型人才具有非常重要的意义。
随着新时代的21，实验课程教学早已从书本转移到实际操作。
进行实际实验操作不仅可以提高大学生的实践能力，还可以开拓其创新思维、提高创新能力。
但是，现在 的材料化学专业i料呈实验教学已经不能完全满足新时代的g对材料化学专业学生的要求。
通过实践证明，实验教学与专 业科研软件教学能够更加全面的提高材料化学专业学生的综合能力，更加满足社会对学生能力的要求。
关键词材料化学实验教学改革
专业课程实验教学是化学类专业教学非常重要 的一个组成部分，针对材料化学专业，实验教学可以 实现理论与实际的有机结合，通过实验教学，能够有 效的培养学生的实践操作能力，达到利用理论解决实 际问题的目的[1]。
材料化学着重于研究新型材料在 制备、生产、应用和废弃过程中的化学性质，主要培养 能熟练运用化学和材料科学的基础理论、基本知识和 实验技能的人才，并且在材料科学与化学及其相关的 领域能够运用理论知识分析实际问题。
所以其实验 课程教学体系的完整度决定着能否将学生培养成为 一名应用复合型的人才[2]。
本文将以湖南农业大学 理学院材料化学专业的实验教学课程为主要研究对 象，从理论教学、实验技能培训、实验过程和结果分析 与改进进行分析，全面优化实验课程教学体系，构建 新的教学方案，优化改革实验教学方法，努力构建新 的实验平台以及实验课程教学成绩考核，深入改革与 探讨我院材料化学专业课程实验教学[3]。
1实验课程教学体系环节的缺失
根据时代对人才的需求，要求材料化学专业学生 能够熟练掌握部分材料表征仪器，能够处理实验数据，分析、解决实际问题。
然而现在实验课程教学体系不 能或者说还不完全能够培养学生的自主实践能力。
1.1实验技能培训不到位
针对实验前期准备方面的实验培训环节并不完善，学生在没有充足理论学习的基础上就直接进行实 验课程，使得实验课程的教学效果大大缩小。
教师应 该在实验课程中重视实验技能的培训，完善实验技能 的培训课程，提高实验过程的效率。
1.2实验数据处理部分
据实际调研，本院材料化学专业学生在未进行教 学初步改革前，实验数据处理还停留在手动处理的阶 段，手动处理数据，会大大的提高数据的误差。
并且，很多的专业实验数据在处理时，需要用到专门的科研 软件，这样可以提高数据的准确性，并且可以极大的 缩小处理数据的时间。
例如，在进行材料化学基础实 验时，需要用到o rig in软件进行数据处理才能得到有据，进 材料化学 大实验时需 用 ja d e软件进行晶体的分析，这些科研软件都是学生必 须要掌握的[4]，但是在调研过程中，却发现能够熟练 掌握这些软件的学生少之又少。
1.3结论分析部分
实验 程教学 主 目学生 理论知识，在温习理论知识的基础上通过实践教学来寻 找理论知识的缺点与不足，并且通过实验教学让学生 能够独立的分析处理实际生活中的问题。
完整实验 课程教学过程应该有理论教学、实验操作、数据处理、结果讨论与分析这些过程。
但是在实践教学过程中，大部分学生仅仅停留在实验操作、数据处理步骤[5]。
收稿日期#2018 -08 -29
作者简介#周智（1982—），男，副教授，博士后,研究方向：发光材料合成及植物光学技术研究。
E-m a l:zh o_i@ . 通讯作者：周南(1981 —"，女，副教授，博士后，研究方向：生物炭材料制备及环境修复研究。
E - mail:zhounan@hunau. edu.;.
一 51 —
2019. Vol. 33,No. 2教改论坛
追及实验课程教学的根源，结果讨论与分析部分极其 重要，通过结果分析能够发现实验操作过程中的问 题，能够探究实际应用过程与实验过程的区别，提高 学生的创新思维。
2实验教学改革的几点建议
2.1完善理论课程教学环节
理论教学部分不仅是实验教学的必要途径，还 是培养学生分析问题，解决问题的前提保证。
在实验 教学过程中，教师很有必要在理论指导方面给予详细 的讲解。
教师在讲解时要做到简明扼要，给学生留有 足够的思考空间，引导学生发现问题、思考问题，提高 学生独立思考的能力。
如在做“材料的拉伸”实验 时，让学生能够主动的思考弹性钢与铸铁的区别，思 考在实际应用中应该怎么样来进行生产。
针对材料化学专业学生培养要求，学生需要掌握 独立解决科学问题的能力，能够独立解决实际生产问 题的能力。
在实验课程教学环节中有必要增加实验 与实际生产问题结合的思考，激发学生的创新思想。
2.2构建开放式教学实验平台，培训学生使用专业 科研软件
为了满足材料化学专业学生对实验课程学习的 需求，指导学生学习专业的科研软件是必不可少的环 节。
针对省级、校级大学生科研基金项目，构建开放 式教学实验平台，指导学生独立完成基金项目的书 写，熟悉科研的过程[6]。
同时可以从老师的科研基 金项目中抽取小课题分给学生来独立完成。
通过学 生自己设计实验，进行实验，表征材料，处理数据，书 写小论文，结题项目，激发学生的科研创新精神，提高 其探索意识[7]。
在学生独立完成科研项目的过程中，采用“环环相 扣”的方法来对学生进行科研软件的培训，即通过教师 实验室里的博士、硕士研究生来给本科生进行专业软 件的培训，本科生在实验平台既可以随时向师兄师姐 进行请教，又能够全方面的进行专业知识的学习[/]。
通过这种方式的学习，理学院材料化学专业的很多学 生都能够熟练掌握许多的软件，如o rig in，ja d e，fin d it，vesta，diam ond等。
专业软件的学习成果直接体现为学 生实验技能的提升，在处理实验数据时，可以变得得心 应手，并且极大程度的减少实验误差。
通过构建开放 式的实验教学平台，激发学生的探索与创新意识，同时实验室成 养学生 基 。
2.3鼓励学生利用实验数据书写小论文
近年来，高校对学生综合成绩评价将科技小论文 作为一项重要的评价依据。
学生在学习课程实验的同时，充分的利用课余时 间进一步的对实验进行分析和深究，书写小论文。
这 既培养了学生的综合素质，又侧面反映了其科研创新 思维。
近两年，在湖南农业大学理学院M E E课题组，材料化学 业 生都 自实验室
的成果整理成论文发表。
同时，论文的发表也能够激 励学生更加深入的进行实验课程的学习。
3结束语
材料化学专业的课程实验教学改革与探究，对提 高学生的专业实验技能、综合创新能力有着很大的积 极作用。
并且，此次材料化学专业课程实验教学的初 步改革与探究对完善实验教学体系和提高学生综合 竞争能力奠定了良好的基础。
近三年来，我院材料化 学 业学生实验理论 平与实验技能 明，
南省大学生化学化工作品竞赛和实验技能竞赛中屡 创佳绩，学生综合能力得到较大提高，研究生升学率 和就业率稳步增长。
参考文献
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