虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心信息化平臺及資源建設(shè)方案

陳美松

總經(jīng)理北京潤尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心信息化平臺及資源建設(shè)方案提綱

方案背景1虛擬仿真教學(xué)管理共享平臺介紹2虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)及應(yīng)用3方案特點(diǎn)4應(yīng)用案例5總結(jié)6目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件面臨的主要問題各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件缺乏統(tǒng)一集中管理大多是單機(jī)版，不方便接入網(wǎng)絡(luò)開放共享缺乏統(tǒng)一的操作模式和流程無法支持課程和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)自動(dòng)批改和實(shí)驗(yàn)智能指導(dǎo)容易形成“信息孤島”無法同時(shí)管理實(shí)物實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無法共享可擴(kuò)展性差開放性差智能性不夠使用不規(guī)范管理混亂虛實(shí)不能結(jié)合解決方案-全校(院)級虛擬實(shí)驗(yàn)中心校級虛擬實(shí)驗(yàn)中心門戶網(wǎng)站1個(gè)學(xué)科(學(xué)院)中心門戶網(wǎng)站N個(gè)全校(院)級虛擬實(shí)驗(yàn)中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和共平臺1個(gè)課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源N個(gè)方案背景1虛擬仿真教學(xué)管理共享平臺介紹2應(yīng)用案例方案特點(diǎn)虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)及應(yīng)用總結(jié)3456提綱虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺建設(shè)針對三種不同的角色：學(xué)生、教師和管理員，平臺提供了各種不同的功能中心門戶網(wǎng)站建設(shè)門戶網(wǎng)站建設(shè)方式提供模板1按需定制2校方提供素材，我方承擔(dān)網(wǎng)站建設(shè)工作3網(wǎng)站框架示例學(xué)生能做什么？學(xué)生可由此訪問網(wǎng)絡(luò)上的所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、獲取實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息、進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、開展虛擬實(shí)驗(yàn)、預(yù)約實(shí)驗(yàn)設(shè)備、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告并與教師和其他學(xué)生交流。為學(xué)生提供的功能查看要學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程預(yù)習(xí)根據(jù)教師的實(shí)驗(yàn)要求做實(shí)驗(yàn)選課和預(yù)約提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告查看成績答疑和交流教師能做什么？教師可獲取、創(chuàng)建或分享各類實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、安排實(shí)驗(yàn)、指導(dǎo)學(xué)生、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并及時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流。為教師提供的教學(xué)設(shè)計(jì)與管理功能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和其他教學(xué)內(nèi)容制定正確答案、批改規(guī)則、指導(dǎo)規(guī)則制定實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，報(bào)告關(guān)鍵問題答案查看實(shí)驗(yàn)課程表安排實(shí)驗(yàn)批改實(shí)驗(yàn)結(jié)果批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告導(dǎo)出成績單管理員能做什么？管理人員可對學(xué)生、教師進(jìn)行管理、統(tǒng)計(jì)工作量和成果、為學(xué)生和教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供保障。實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺的特色功能實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)批改實(shí)驗(yàn)評估實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)同步和異步答疑智能指導(dǎo)知識訓(xùn)練與測評教學(xué)評估自動(dòng)批改計(jì)費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程系統(tǒng)管理員教務(wù)人員學(xué)生教師平臺集成工作用戶及用戶數(shù)據(jù)對接；實(shí)驗(yàn)課程信息對接；虛擬仿真管理平臺數(shù)據(jù)反饋至教務(wù)管理平臺評教模塊。一、虛擬仿真管理平臺與教務(wù)管理系統(tǒng)集成二、與第三方網(wǎng)絡(luò)版虛擬仿真軟件集成用戶數(shù)據(jù)集成；典型實(shí)驗(yàn)庫信息對接；智能指導(dǎo)和自動(dòng)批改集成；實(shí)驗(yàn)成績等數(shù)據(jù)返回集成。三、與第三方桌面版虛擬仿真軟件集成遠(yuǎn)程桌面方式集成四、視頻、flash、試題、教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)工具導(dǎo)入虛擬仿

真管理平臺，與虛擬仿真軟件一起，形成完整的虛擬仿真教學(xué)資源

體系。平臺的建設(shè)目的1、統(tǒng)一管理各類實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、規(guī)范化；2、開放共享，不受時(shí)間、空間限制；3、解決信息孤島，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)共享；4、同時(shí)管理實(shí)物實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式；5、可擴(kuò)展，可接入和集成各類虛擬仿真教學(xué)軟件；6、提供智能指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)批改標(biāo)準(zhǔn)接口；7、與學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行對接，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)對接；8、數(shù)據(jù)挖掘，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、展示。平臺建設(shè)效果虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)展示中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)程共享中心提綱

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)及應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)管理共享平臺介紹方案背景123應(yīng)用案例方案特點(diǎn)總結(jié)456虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列產(chǎn)品（27）電路分析模擬電路數(shù)字電路高頻電子線路單片機(jī)應(yīng)用微機(jī)原理數(shù)字邏輯與數(shù)字設(shè)計(jì)自動(dòng)控制原理過程控制系統(tǒng)機(jī)械原理材料力學(xué)理論力學(xué)流體力學(xué)信號與系統(tǒng)通信原理數(shù)字信號處理數(shù)字通信原理無線通信原理移動(dòng)通信原理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Linux操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全Java程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技能訓(xùn)練系統(tǒng)C++程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)組成原理電子學(xué)科(7門)計(jì)算機(jī)學(xué)科(8門)通信學(xué)科(6門)機(jī)械控制學(xué)科(6門)虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)涉及高危或極端的環(huán)境不可及或不可逆的操作高成本高能耗大型或綜合訓(xùn)練建設(shè)原則：能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合、互為補(bǔ)充。實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源定制開發(fā)我公司已從電子、計(jì)算機(jī)、通信學(xué)科、機(jī)械、控制拓展至電氣、力學(xué)、農(nóng)業(yè)、土木工程、生物、醫(yī)學(xué)、交通運(yùn)輸、礦業(yè)、心理學(xué)等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課程研發(fā)。三維仿真的技術(shù)主要是采用Unity3D技術(shù)，發(fā)布成網(wǎng)頁版，然后集成納入到開放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺進(jìn)行統(tǒng)一管理。校企合作，學(xué)校做頂層設(shè)計(jì)，規(guī)劃資源，由公司提供技術(shù)保障和服務(wù)，校企共建共管，可持續(xù)發(fā)展，打造屬于自己的特色與創(chuàng)新。定制開發(fā)醫(yī)學(xué)類課程資源

OSCE客觀結(jié)構(gòu)化臨床考試、滴定藥物TMP含量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提綱

方案特點(diǎn)虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)及應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)管理共享平臺介紹方案背景1234應(yīng)用案例總結(jié)56方案特點(diǎn)（1）1、網(wǎng)絡(luò)版：采用B/S，開放式管理，不受時(shí)間、空間的限制,可實(shí)現(xiàn)校內(nèi)

外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享；2、提供一套完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程管理，同時(shí)可以和其他教學(xué)教務(wù)系統(tǒng)無

縫集成；方案特點(diǎn)（2）3、針對實(shí)驗(yàn)過程中的難點(diǎn)重點(diǎn)提供智能指導(dǎo)，為學(xué)生提供一對一的實(shí)

時(shí)指導(dǎo)；方案特點(diǎn)（3）4、提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)批改功能，減輕了教師的工作量；方案特點(diǎn)（4）5、界面友好直觀、所有的仿真器材操作貼近實(shí)際，真實(shí)感強(qiáng)；方案特點(diǎn)（5）6、可擴(kuò)展性強(qiáng)，可集成各類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，可自主構(gòu)建典型實(shí)驗(yàn)以及擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)課程；方案特點(diǎn)（6）7、可同時(shí)管理實(shí)物實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式；方案特點(diǎn)（7）提綱應(yīng)用案例方案特點(diǎn)虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)及應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)管理共享平臺介紹方案背景12345總結(jié)6成果及經(jīng)驗(yàn)國內(nèi)最早從事虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)構(gòu)之一（98年開始理論研究，2002年開始研發(fā)）；校企合作經(jīng)驗(yàn)豐富2013年、2014年與34所高校合作申報(bào)國家級，其中15所高校榮獲國家級稱號，其中北郵2個(gè)國家級虛擬仿真中心承擔(dān)所有申報(bào)工作；2015年，共與84所高校合作共建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，47所高校參加國家級中心的評審，33所高校通過省評，21所獲得國家級中心；提供虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)及申報(bào)全程技術(shù)支持及服務(wù)；

申報(bào)材料準(zhǔn)備1、申請書(我方可提供成功案例、提供平臺和資源的相關(guān)素材)2、支撐材料(我方可提供成功案例、提供平臺和資源的相關(guān)素材)3、申報(bào)視頻(我方提供成功案例、視頻腳本樣例)4、建中心門戶網(wǎng)站(我方可提供)5、建虛擬虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(我方可提供)6、建若干門課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源(我方可提供)

申報(bào)實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃表

序號節(jié)點(diǎn)詳細(xì)內(nèi)容預(yù)計(jì)時(shí)間備注1前期準(zhǔn)備確定申報(bào)的學(xué)院、中心名稱、主任、中心骨干參與人員、專業(yè)課程教師。2天2頂層設(shè)計(jì)-實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)1、組織相關(guān)人員開會討論中心的定位(人才培養(yǎng)目標(biāo))，針對本科教學(xué)確定面向哪些專業(yè)的什么課程的哪些實(shí)驗(yàn)用于開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)建設(shè)的必要性討論，是否符合”虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的原則，實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。2、確定實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，至少在40-50個(gè)，應(yīng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類，分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)確定負(fù)責(zé)的課程教師。3、理清虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)、實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系。1-2周3整理和定制開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源1、整理團(tuán)隊(duì)的科研成果，哪些成果可轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)。2、整理學(xué)校已購買的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件，確定可以開展什么實(shí)驗(yàn)？確定有沒有特色和創(chuàng)新？如沒有創(chuàng)新少放，充數(shù)量即可。3、根據(jù)第2項(xiàng)的頂層設(shè)計(jì)，每個(gè)課程教師設(shè)計(jì)自己負(fù)責(zé)的典型實(shí)驗(yàn)?zāi)_本，尋找企業(yè)合作開發(fā)，打造自己的特色和創(chuàng)新。4-8周(根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)量不定)潤尼爾可提供典型實(shí)驗(yàn)的腳本編寫模板。4定制開發(fā)和部署中心門戶站1、整理、收集、編寫中心網(wǎng)站所需要的各種內(nèi)容和素材。2、尋找合作企業(yè)開發(fā)網(wǎng)站2-3周潤尼爾可提供相應(yīng)服務(wù)5部署虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺1、尋找企業(yè)，購買成熟的廠商產(chǎn)品即可。平臺應(yīng)具有完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程管理功能，并可方便后續(xù)共享。2、通過平臺集成學(xué)校已有的各種虛擬仿真軟件或資源1-2周潤尼爾可以提供成熟的平臺。6編寫虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心申請書1、深入理解國家級虛仿中心的各項(xiàng)評審指標(biāo)。2、對申請書各項(xiàng)內(nèi)容的進(jìn)行分工編寫，但要有專人進(jìn)行統(tǒng)一申請書的思路3、合稿、排版、美化，統(tǒng)一思路和邏輯，不要有多人合寫的影子，一氣呵成，3-4周潤尼爾可以提供申請書編寫框架思路及成功案例的范本7編寫支撐材料編寫支撐材料，內(nèi)容包括相關(guān)政策、規(guī)章制度、保障措施和獲得的成果和獎(jiǎng)勵(lì)證明材料、中心設(shè)備清單等，主要是進(jìn)行佐證使用。1-2周潤尼爾可以提供成功案例范本8拍攝申報(bào)視頻1、編寫申報(bào)視頻的腳本。視頻應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心環(huán)境全貌、設(shè)備全貌、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作界面和功能界面等內(nèi)容，反映虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)、應(yīng)用和共享的基本情況。2、尋找專業(yè)拍攝團(tuán)隊(duì)1-2周潤尼爾可以提供申報(bào)視頻要求、提綱、以及成功案例腳本。應(yīng)用案例-本科高校北京大學(xué)中國人民大學(xué)北京師范大學(xué)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)西安交通大學(xué)天津大學(xué)國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)四川大學(xué)

電子科技大學(xué)中國海洋大學(xué)大連理工大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)南開大學(xué)東北大學(xué)北京郵電大學(xué)北京工業(yè)大學(xué)北京林業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)（北京）中國地質(zhì)大學(xué)（北京）中國石油大學(xué)（北京）華北電力大學(xué)西南大學(xué)東北師范大學(xué)東北農(nóng)業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)（徐州）阜陽師范學(xué)院石家莊學(xué)院廣西師范學(xué)院青島理工大學(xué)長春理工大學(xué)廣西師范學(xué)院曲阜師范大學(xué)中南林業(yè)科技大學(xué)湖北警官學(xué)院海軍航空工程學(xué)院山西大學(xué)軟件學(xué)院長江大學(xué)安徽理工大學(xué)山西大學(xué)軟件學(xué)院中國民航大學(xué)沈陽工程學(xué)院北京農(nóng)學(xué)院韶關(guān)學(xué)院重慶科技學(xué)院華僑大學(xué)華北理工大學(xué)中北大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)玉林師范學(xué)院天津商業(yè)大學(xué)川北醫(yī)學(xué)院重慶三峽學(xué)院濰坊學(xué)院浙江工商大學(xué)汕頭大學(xué)仰恩大學(xué)重慶師范大學(xué)瀘州醫(yī)學(xué)院重慶教育學(xué)院東莞理工學(xué)院寧波工程學(xué)院西南石油大學(xué)河南科技大學(xué)西安郵電大學(xué)北方民族大學(xué)深圳大學(xué)云南大學(xué)唐山師范學(xué)院青海民族大學(xué)西安科技大學(xué)河北工業(yè)大學(xué)安陽工學(xué)院河南理工大學(xué)河北大學(xué)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河海大學(xué)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽大學(xué)鄭州大學(xué)華中師范大學(xué)中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）廣西大學(xué)西南大學(xué)長安大學(xué)解放軍理工大學(xué)山東科技大學(xué)北京聯(lián)合大學(xué)重慶理工大學(xué)天津財(cái)經(jīng)大學(xué)湖南理工學(xué)院廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院天津財(cái)經(jīng)大學(xué)珠江學(xué)院東北農(nóng)業(yè)大學(xué)成棟學(xué)院中國人民公安大學(xué)廣東第二師范學(xué)院杭州電子科技大學(xué)太原師范學(xué)院荊楚理工學(xué)院鹽城工學(xué)院浙江中醫(yī)藥大學(xué)北京聯(lián)合大學(xué)麗水學(xué)院新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)懷化學(xué)院山東理工大學(xué)西北政法大學(xué)北方工業(yè)大學(xué)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)蒲田學(xué)院河北師范大學(xué)河南大學(xué)天津科技大學(xué)湘南學(xué)院陜西科技大學(xué)首都醫(yī)科大學(xué)濱州學(xué)院棗莊學(xué)院內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)山東體育學(xué)院武漢工程大學(xué)臨沂大學(xué)山東水利技師學(xué)院德州學(xué)院……應(yīng)用案例職業(yè)院校北京商務(wù)科技學(xué)校重慶電子工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院貴陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院貴州省財(cái)政學(xué)校廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院玉溪工業(yè)財(cái)貿(mào)學(xué)校內(nèi)蒙古電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、天津紅星中等專業(yè)學(xué)校貴州貿(mào)易經(jīng)濟(jì)學(xué)校遠(yuǎn)程教育北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院中國石油大學(xué)(北京)遠(yuǎn)程教育學(xué)院大連理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院武漢理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院大連廣播電視大學(xué)浙江廣播電視大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院江蘇開放大學(xué)云南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院……東莞市高技能公共實(shí)訓(xùn)中心江蘇高淳中等專業(yè)學(xué)校青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶農(nóng)業(yè)化機(jī)械學(xué)校貴州甕安中等專業(yè)學(xué)校山西貿(mào)易學(xué)校山西農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校垣曲縣高級職業(yè)中學(xué)山東職業(yè)學(xué)院西寧第一職業(yè)學(xué)院錫林郭勒盟職業(yè)學(xué)院新絳縣職業(yè)教育中心遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院……√北京郵電大學(xué)電子信息虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)√南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)與氣象信息虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)√東北師范大學(xué)生物虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)√吉林大學(xué)地質(zhì)資源立體探測虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)√解放軍理工大學(xué)通信與電子信息虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)

√杭州電子科技大學(xué)電子信息技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)

√中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）礦產(chǎn)資源形成與勘查開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)

√西安交通大學(xué)通信與信息系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(13年國家級)

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