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      基于線上線下混合式教學(xué)模式打造分析化學(xué)一流本科課程

      2024-06-20 03:05:42毛麗惠姚素梅張秋平黃艷偉張藝
      高教學(xué)刊 2024年16期
      關(guān)鍵詞:混合式線上線下分析化學(xué)

      毛麗惠 姚素梅 張秋平 黃艷偉 張藝

      摘? 要:網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展促進(jìn)“網(wǎng)絡(luò)+教學(xué)”相結(jié)合的線上線下混合式教學(xué)模式的興起,積極探索適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的線上線下混合式教學(xué)模式是專業(yè)課教學(xué)改革的方向。分析化學(xué)是高等學(xué)?;瘜W(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,信陽學(xué)院分析化學(xué)課程進(jìn)行基于“雨課堂+慕課+QQ群+線下課堂教學(xué)”的線上線下混合式教學(xué)模式改革和探索,課題組從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)模式、課程考核等方面進(jìn)行優(yōu)化改革,積極打造分析化學(xué)一流本科課程建設(shè)。實(shí)踐表明,改革后的課程教學(xué)能充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,為線上線下混合式教學(xué)模式改革提供一條可借鑒的探索路徑。

      關(guān)鍵詞:線上線下;混合式;分析化學(xué);一流本科課程;教學(xué)改革

      中圖分類號:G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2024)16-0029-04

      Abstract: The development of the Internet has promoted the rise of the online and offline mixed teaching mode which combines "network + teaching". Actively exploring the online and offline mixed teaching mode which ADAPTS to the development of the Times is the direction of the teaching reform of professional courses. Analytical Chemistry is a basic professional course for chemistry majors in colleges and universities. The course of Analytical Chemistry of Xinyang University has carried out reform and exploration of online and offline mixed teaching mode based on "rain class + MOOCs +QQ group + offline classroom teaching". The research team has carried out optimization reform from the aspects of course objectives, course content, teaching mode and course assessment and actively built first-class undergraduate courses of Analytical Chemistry. Practice shows that the reformed curriculum teaching can fully reflect the student-centered teaching concept, fully stimulate students' enthusiasm for learning, train students' ability to discover and solve problems, and provide a reference exploration path for the reform of online and offline mixed teaching mode.

      Keywords: online and offline; blended teaching mode; Analytical Chemistry; first-class undergraduate courses; teaching reform

      2018年起,教育部啟動(dòng)一流本科課程建設(shè)“雙萬計(jì)劃”,至2020年教育部推出首批包括線上線下混合式在內(nèi)的國家級一流本科課程共5 118門[1-4]。一流本科課程建設(shè),將示范并帶動(dòng)更多高校和教師積極參與探索,全面推動(dòng)課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方式方法改革,實(shí)現(xiàn)立德樹人的目標(biāo),為國家培養(yǎng)合格的建設(shè)者和接班人。

      分析化學(xué)是高等學(xué)?;瘜W(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料科學(xué)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握分析化學(xué)的基本理論和知識,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng),初步具有從事科學(xué)研究的技能,創(chuàng)新能力得以提高。分析化學(xué)被立項(xiàng)為2021年度信陽學(xué)院線上線下混合式一流本科課程建設(shè)項(xiàng)目,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)致力于打造適合化學(xué)專業(yè)學(xué)生的線上線下混合式一流本科課程。本文從分析化學(xué)課程的特點(diǎn)、分析化學(xué)教學(xué)過程中存在的問題入手,探索課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)資源和課程考核方式等方面的改革與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心,以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的OBE教育理念,提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)能力,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

      一? 分析化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

      分析化學(xué)課程以定量分析為基礎(chǔ),注重應(yīng)用,實(shí)踐性強(qiáng),是化學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。信陽學(xué)院分析化學(xué)課程開設(shè)在大二第一學(xué)期,這個(gè)時(shí)期的學(xué)生,已經(jīng)學(xué)完無機(jī)化學(xué)這門化學(xué)專業(yè)核心課程。學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、酸堿解離平衡、沉淀溶解平衡、電化學(xué)和配位化學(xué)的基本概念和基本原理有了初步的認(rèn)知[5-7]。但是每名學(xué)生理論知識水平參差不齊,接受知識的能力不一樣,遇到專業(yè)性比較強(qiáng)的知識點(diǎn),雖然學(xué)習(xí)起來缺乏自信心,而且沒有養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣,但有很高的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)習(xí)方式方法需要改進(jìn)。傳統(tǒng)的分析化學(xué)課程主要采用線下多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合,教師根據(jù)章節(jié)內(nèi)容,設(shè)計(jì)研討式、啟發(fā)式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法,主要以教師的講授為主。分析化學(xué)知識點(diǎn)多,而且公式推導(dǎo)和計(jì)算較多,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),教師以單一的線下教學(xué)方式很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

      (一)? 課程目標(biāo)設(shè)置不合理

      在傳統(tǒng)的分析化學(xué)教學(xué)模式下,教師對分析化學(xué)課程主要講授滴定分析法、重量分析法、分光光度法等基本理論知識,使學(xué)生掌握定量分析的基本理論和基本分析方法;訓(xùn)練學(xué)生正確掌握化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)的基本操作技能;培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)既定分析程序正確地進(jìn)行分析;培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。在這個(gè)課程目標(biāo)下進(jìn)行教學(xué)主要體現(xiàn)教師的“教”,教師注重理論知識講授,如滴定方法中滴定終點(diǎn)誤差,隨著滴定劑的加入,體系中pH、pM或者電動(dòng)勢E的變化,滴定曲線、滴定突躍等基礎(chǔ)理論知識和解題訓(xùn)練,不能體現(xiàn)學(xué)生“學(xué)”的主動(dòng)性缺乏思辨能力的培養(yǎng),也缺乏創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

      (二)? 學(xué)生課堂參與度不高

      分析化學(xué)課程具有理論性和邏輯性強(qiáng)、概念抽象、公式多、計(jì)算推導(dǎo)過程復(fù)雜等特點(diǎn),在傳統(tǒng)的線下課堂授課模式下,教師通過PPT輔助教學(xué),課堂容量較大,老師和學(xué)生討論的機(jī)會(huì)少,學(xué)生小組討論的時(shí)間也沒有,學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力,容易造成學(xué)生厭學(xué)情緒,很難體現(xiàn)學(xué)生主觀能動(dòng)性。

      (三)? 課程考核形式單一

      目前,課程的考核方式包括平時(shí)成績和期末考試成績兩部分。平時(shí)成績包括考勤、課后作業(yè)和課堂表現(xiàn),主要是考核學(xué)生上課的主觀性和對課本知識的掌握情況,未能體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,不能及時(shí)跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,不能對學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、方法等進(jìn)行及時(shí)評價(jià)、反饋并加以改進(jìn)。期末考核采用閉卷考試的方式,試題類型包括選擇題、填空題、判斷題、計(jì)算題和簡答題,計(jì)算題分值占比較高,主要考察學(xué)生對課本基礎(chǔ)知識和重難點(diǎn)的掌握,未能體現(xiàn)出學(xué)生分析問題、解決問題的能力,難以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力的考核。

      二? 線上線下混合式一流本科課程教學(xué)改革

      線上線下混合式一流課程主要指基于慕課、專屬在線課程(SPOC)或其他在線課程,運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化教學(xué)工具,課程進(jìn)行改革建設(shè),打造學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)與線下面授有機(jī)結(jié)合的混合式“金課”[8-10]。一流課程的建設(shè)和線上線下混合式教學(xué)模式的探討,充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的優(yōu)越性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自學(xué)能力,使得分析化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果得以提高?;谏鲜瞿康模抨枌W(xué)院分析化學(xué)課程的改革方案如圖1所示。

      (一)? 課程目標(biāo)改革

      信陽學(xué)院分析化學(xué)課程采用武漢大學(xué)主編《分析化學(xué)(上)》第六版教材,教材主要包括十一個(gè)章節(jié),分為四部分內(nèi)容,定量分析化學(xué)的基本理論(第一、二、三、十一章),滴定分析法(第五、六、七、八章),重量分析法(第九章)和吸光光度法(第十章),課程內(nèi)容多而且難以理解。在2018版培養(yǎng)方案中,分析化學(xué)教學(xué)課時(shí)為72學(xué)時(shí),在2020版培養(yǎng)方案中,教學(xué)課時(shí)改為48個(gè)學(xué)時(shí),教師要在有限的課時(shí)內(nèi)完成整個(gè)分析化學(xué)知識框架的講授,容易出現(xiàn)“滿堂灌”的填鴨式教學(xué)現(xiàn)象,導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。此外,理論課一直采用線下課堂教學(xué)的模式,教學(xué)內(nèi)容較多,學(xué)生學(xué)習(xí)知識處于被動(dòng)狀態(tài)。這種教學(xué)模式急需改革,提高教學(xué)效果。

      基于OBE以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的理念,對標(biāo)培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求,分析化學(xué)2020版教學(xué)大綱依據(jù)從能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)、情感目標(biāo)三個(gè)方面進(jìn)行改革。

      能力目標(biāo):掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法;掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定,基準(zhǔn)物質(zhì)的條件及滴定分析中的計(jì)算;掌握誤差的來源、分類及計(jì)算,掌握提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法;掌握滴定分析的原理、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的計(jì)算及指示劑的選擇原則;掌握滴定突躍的計(jì)算方法及影響滴定突躍的因素;掌握沉淀溶解度的概念、影響因素及其計(jì)算;掌握沉淀的類型和形成過程、影響沉淀純度的因素及沉淀?xiàng)l件的選擇;掌握物質(zhì)對光的選擇性吸收和光吸收的基本定律。

      素質(zhì)目標(biāo):理解定量分析中常用方法的基本原理、操作,以及這些方法在分析中的作用和應(yīng)用范圍,為了解與掌握現(xiàn)代化學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)方法打下初步的基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。根據(jù)實(shí)際問題選擇合適分析方法的能力和解決具體問題的能力。

      情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識、生態(tài)文明和環(huán)保精神教育,樹立正確的價(jià)值導(dǎo)向。

      教學(xué)目標(biāo)是進(jìn)行教學(xué)改革的依據(jù),分析化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)2020版教學(xué)大綱制定的教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化分析化學(xué)課程內(nèi)容所占的課時(shí),為了增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)適當(dāng)補(bǔ)充課堂內(nèi)容,如與分析化學(xué)相關(guān)歷史名人、文獻(xiàn)案例、與化學(xué)有關(guān)的新聞熱點(diǎn)等,豐富課堂內(nèi)容,用案例、微視頻或者參考文獻(xiàn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,活躍課堂氣氛。

      (二)? 教學(xué)模式的改革

      為實(shí)現(xiàn)該分析化學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo),完成教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)的講解,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生辯證思維與解決復(fù)雜問題的能力,課程采用“MOOC資源+雨課堂+QQ群互動(dòng)交流答疑+線下課堂”的模式,開展線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué),過程分為課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)。

      課前,教師在中國大學(xué)慕課平臺選用適合教材內(nèi)容和課時(shí)安排的慕課,推薦給學(xué)生。目前,我們選用的慕課資源有福州大學(xué)的分析化學(xué)精品課程、湖南大學(xué)的分析化學(xué)精品課程、江蘇大學(xué)的分析化學(xué)精品課程等。積極發(fā)揮慕課資源的優(yōu)勢來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。建立班級QQ群和雨課堂授課班級。首先,通過QQ群發(fā)布本學(xué)期課程教學(xué)內(nèi)容課時(shí)安排,課程考核方式,分學(xué)習(xí)小組(每組6~8人),在QQ群建立群相冊,收集學(xué)生觀看慕課課程的照片和單元測驗(yàn)的照片,小組長統(tǒng)計(jì)每單元慕課課程學(xué)習(xí)完的測驗(yàn)成績,督促學(xué)生完成線上內(nèi)容的自學(xué)。其次,在雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)課件,課件中包含每次課的重難點(diǎn),學(xué)生能通過預(yù)習(xí)知道每節(jié)課的知識脈絡(luò),并且雨課堂后臺數(shù)據(jù)會(huì)反饋學(xué)生預(yù)習(xí)情況,老師能及時(shí)跟進(jìn)和督促學(xué)生完成預(yù)習(xí)。

      課中,線下課堂教學(xué)利用多媒體和板書相結(jié)合的授課方式,同時(shí)用雨課堂輔助授課。首先,每次上課前學(xué)生用雨課堂掃碼進(jìn)課堂,完成考勤,同時(shí),雨課堂發(fā)布練習(xí)題,進(jìn)行上節(jié)課知識點(diǎn)的回顧,老師根據(jù)正確率進(jìn)行課堂提問和知識點(diǎn)把控。其次,在授課過程中,講完相應(yīng)知識點(diǎn)后,老師會(huì)及時(shí)發(fā)布雨課堂單選題、投票題等,了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況,雨課堂隨堂練習(xí)題會(huì)從基礎(chǔ)知識點(diǎn)的考察看學(xué)生的掌握情況,然后再進(jìn)行難度提升,有時(shí)會(huì)把考研題加入到隨堂練習(xí)題中,考察學(xué)生對重難點(diǎn)的理解,提高學(xué)生解決問題的能力。最后,在課程授課過程中,教師會(huì)根據(jù)預(yù)習(xí)情況,用雨課堂隨機(jī)提問的方式將基礎(chǔ)概念等容易掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行考察,輔助以雨課堂練習(xí)題考察,利用講授法對重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行“精講”, 采用啟發(fā)式、問題驅(qū)動(dòng)式等模式培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,并通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式讓學(xué)生講解某一知識點(diǎn),鍛煉學(xué)生表達(dá)能力,掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。在特定章節(jié)中會(huì)引入案例教學(xué)法,通過QQ群向?qū)W生發(fā)布分析測試方法的相關(guān)文獻(xiàn),講解各種分析方法中典型的案例,提升學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的熱情,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。以研促教,鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,進(jìn)行大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的申報(bào),激發(fā)學(xué)生的科研興趣,加深學(xué)生對基本知識點(diǎn)的理解和掌握,提高學(xué)生對分析化學(xué)知識的應(yīng)用能力。

      課后,知識點(diǎn)的鞏固。首先,布置課后作業(yè),檢驗(yàn)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解能力。其次,在雨課堂發(fā)布單元測驗(yàn)。單元測驗(yàn)有單選題、多選題和問答題等形式,測試的成績將作為學(xué)生平時(shí)成績的一部分。學(xué)生完成后可以在雨課堂看到答案,了解自己哪些知識點(diǎn)沒有完全掌握。教師歸納總結(jié)學(xué)生的錯(cuò)題并分析原因進(jìn)行教學(xué)反思。最后,教師針對測驗(yàn)的錯(cuò)題在QQ群進(jìn)行答疑講解,或者學(xué)生有部分知識點(diǎn)在課堂上沒有理解透徹,也可以通過QQ進(jìn)行線上的答疑。

      通過課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)利用線上線下混合式教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使教師的“教”轉(zhuǎn)化為學(xué)生主動(dòng)的“學(xué)”,體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。慕課、QQ群、雨課堂信息化教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)方式的有機(jī)融合,有利于分析化學(xué)一流課程的建設(shè)和發(fā)展。

      (三)? 教學(xué)評價(jià)機(jī)制的改革

      傳統(tǒng)的評價(jià)發(fā)生在課堂教學(xué)完成后,考察學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的掌握,這種方式不能及時(shí)反饋和改進(jìn)教學(xué)。過程性評價(jià)是在教學(xué)活動(dòng)實(shí)施過程中進(jìn)行評價(jià),可以通過教育數(shù)據(jù)及時(shí)對學(xué)習(xí)過程和效果進(jìn)行反饋,教師反饋信息及時(shí)對教學(xué)過程和內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),以便達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。信陽學(xué)院分析化學(xué)線上線下混合式一流課程建設(shè)過程中,充分利用教育教學(xué)大數(shù)據(jù)深入開展過程性評價(jià),以便有效分析現(xiàn)存的問題,有針對性地及時(shí)改進(jìn),使評價(jià)結(jié)果充分發(fā)揮作用。2020版分析化學(xué)教學(xué)大綱中,將傳統(tǒng)的“平時(shí)成績考核(30%)+期末成績考核(70%)”考核方式進(jìn)行改革,充分體現(xiàn)對學(xué)生綜合素質(zhì)的考核。目前該課程的考試方式改革為:慕課學(xué)習(xí)成績(20%)+平時(shí)成績(20%)+期末考試成績(60%),從線上課前慕課、雨課堂預(yù)習(xí),線下課堂表現(xiàn)以及線上線下課后追蹤三方面對學(xué)生進(jìn)行全方位的評價(jià),具體考核方案和評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。這種考核方式實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生多維度全面的考核,強(qiáng)調(diào)了過程化評價(jià)在學(xué)習(xí)過程中的重要性,同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生對平時(shí)學(xué)習(xí)過程的重視,養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,同時(shí)有些知識點(diǎn)讓學(xué)生在平時(shí)通過碎片化的時(shí)間進(jìn)行線上學(xué)習(xí),減輕了課堂教學(xué)的壓力,保證在有限課時(shí)內(nèi)圓滿完成教學(xué)計(jì)劃。

      三? 結(jié)束語

      在一流課程建設(shè)過程中,分析化學(xué)課程引入慕課資源、QQ群、雨課堂等線上平臺與課堂教學(xué)形成線上線下混合式的教學(xué)模式,采用信息技術(shù)和教育大數(shù)據(jù)改善課程評價(jià)方式,較好地輔助線下教學(xué),深化分析化學(xué)課程教學(xué)改革,增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。線上線下混合式教學(xué)模式保證了教學(xué)目標(biāo)的順利完成,體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。這種教學(xué)模式的實(shí)施也對教師提出了更高的要求,教師要花費(fèi)更多的精力,在課前學(xué)習(xí)任務(wù)安排、課中教學(xué)活動(dòng)的安排、課后的線上答疑環(huán)節(jié)做到及時(shí)溝通,構(gòu)建教學(xué)團(tuán)隊(duì),教師分工合作保證這種教學(xué)模式的順利實(shí)施,同時(shí)也要對學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)時(shí)的督促,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,使分析化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果都得到進(jìn)一步提高。

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      基金項(xiàng)目:2023年度河南省教師教育課程改革項(xiàng)目“師范專業(yè)認(rèn)證背景下地方高校化學(xué)專業(yè)師范生核心素養(yǎng)培養(yǎng)研究”(2023-JSJYYB-126);2021年度信陽學(xué)院線上線下混合式一流本科課程“《分析化學(xué)》”(校教字[2022]19號)

      第一作者簡介:毛麗惠(1983-),女,漢族,河南濮陽人,博士研究生,副教授。研究方向?yàn)楣庾V分析法。

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