電工電子實訓(xùn)心得體會
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電工電子實訓(xùn)心得體會范文第1篇
關(guān)鍵詞:電子技術(shù)；CDIO；虛擬仿真；教學(xué)改革
1引言
電子技術(shù)是上海工程技術(shù)大學(xué)非電類專業(yè)學(xué)生的一門公共基礎(chǔ)實踐課程。電子技術(shù)實驗課程不僅可以鞏固學(xué)生課堂所學(xué)的部分基礎(chǔ)知識，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式，即“構(gòu)思—設(shè)計—實施—運作”模式，其在電子實習(xí)教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用[1-6]。上海工程技術(shù)大學(xué)工程實訓(xùn)中心也通過開展CDIO模式的電子實習(xí)實踐，不僅強調(diào)學(xué)生對電子技術(shù)、電工技術(shù)等課程基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)和掌握，也注重在基本技能訓(xùn)練過程中培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作和創(chuàng)新精神[2]。它通過項目的構(gòu)思設(shè)計和實施運作，將學(xué)生的整個課程體系有機地結(jié)合起來，從而達到知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和工程實踐能力的全面提升。
2電子實習(xí)教學(xué)改革前存在的問題
學(xué)生在課前預(yù)習(xí)率不高，導(dǎo)致自學(xué)能力提升不足實習(xí)學(xué)生在實習(xí)上課前都會分到電子實習(xí)教材，大多數(shù)學(xué)生沒有對教材進行課前預(yù)習(xí)。在電子實習(xí)期間，教師在實訓(xùn)教室對實習(xí)教學(xué)進行講解，學(xué)生基本上被動聽課。在實習(xí)過程中，學(xué)生完全聽從教師的安排，不少學(xué)生缺乏主動性和積極性。如果學(xué)生課前進行課前預(yù)習(xí)，會帶著些疑問進行聽課和動手實驗，這樣課堂收獲會更大，并在此過程中培養(yǎng)自學(xué)能力。教學(xué)內(nèi)容陳舊，教材和實習(xí)內(nèi)容很多年沒有發(fā)生變化，不能很好地適應(yīng)社會需求電子實習(xí)項目內(nèi)容只包括直流穩(wěn)壓電源的焊接和調(diào)試，該實習(xí)內(nèi)容應(yīng)該屬于20世紀90年代的直流穩(wěn)壓電源的做法，屬于市電不控整流AC/DC變換，功率因數(shù)很低，該架構(gòu)在實際應(yīng)用中已經(jīng)很少采用。實習(xí)的內(nèi)容陳舊，不能有效涵蓋電子技術(shù)、電工技術(shù)等教材的知識點。如核心的負反饋電路、運算放大器等其他重要的知識點，沒有涵蓋實驗項目。教學(xué)過程中理論和創(chuàng)新方面互動環(huán)節(jié)偏少目前在實習(xí)過程中，學(xué)生和實習(xí)教師互動環(huán)節(jié)很多，但涉及理論和創(chuàng)新方面的很少。在實習(xí)過程中，不少學(xué)生對電路原理不是很理解，關(guān)心的重點就是要如何把實驗結(jié)果給做出來，對電路工作原理是什么，如何對其進行改進，他們很少關(guān)心，造成實踐教學(xué)效果有欠缺。學(xué)生考核內(nèi)容不科學(xué)，不能很好地反映學(xué)生對知識點的掌握、運用和創(chuàng)新能力目前學(xué)生實習(xí)成績包括考勤、實驗完成情況和實習(xí)報告三大塊，不能客觀體現(xiàn)學(xué)生對知識點的理解能力和創(chuàng)新能力。由于實驗是分組進行，學(xué)生人數(shù)較多，實習(xí)教師工作量大，不可能正確評價每個學(xué)生在實習(xí)中的表現(xiàn)，可能會存在濫竽充數(shù)的問題，出現(xiàn)不努力的學(xué)生通過一份好的實驗報告，就有可能獲得好的成績等不合理現(xiàn)象。
3教學(xué)改革與實踐教學(xué)模式介紹
根據(jù)之前電子實習(xí)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，立足學(xué)校實際情況，通過引入虛擬仿真環(huán)節(jié)，對以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)的電子實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)進行教學(xué)模式的補充與完善，加強學(xué)生主動性，增加知識點運用及創(chuàng)新互動環(huán)節(jié)，培養(yǎng)適應(yīng)新時期社會需要的創(chuàng)新型人才。具體的教學(xué)改革措施與實踐情況如下。1）建立以服務(wù)學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新為目標的教學(xué)模式，通過在實習(xí)前讓學(xué)生使用MATLAB、Saber、PSIM等計算機虛擬仿真工具進行仿真模擬，提前模擬做技術(shù)工作所需要的工作步驟，加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，培養(yǎng)他們進行自主學(xué)習(xí)的能力，適應(yīng)社會需要。首先要求實習(xí)教師樹立服務(wù)引導(dǎo)學(xué)生的教育理念，改變填鴨教學(xué)模式，在實習(xí)前依據(jù)CDIO工程教育理論，注重對學(xué)生電子實習(xí)課前的預(yù)習(xí)任務(wù)進行安排，增加課前仿真預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)作業(yè)。指導(dǎo)教師教授學(xué)生使用合適的仿真軟件，學(xué)生通過使用MATLAB、Saber、PSIM等虛擬仿真工具進行電子原理圖仿真模擬。這樣一來，學(xué)生通過計算機虛擬仿真環(huán)節(jié)，對實驗中需要手動搭建的原理圖已經(jīng)有了很好的認知。教師在實驗過程中可以幫助學(xué)生有針對性地提出問題，幫助他們掌握電子實習(xí)原理圖的工作原理。2）電子實習(xí)過程中采用學(xué)習(xí)、仿真、實驗、創(chuàng)新實踐教學(xué)模式，幫助學(xué)生有效理解和運用知識，進而產(chǎn)生知識創(chuàng)新的能力。將電子實驗教學(xué)模式進行改革與創(chuàng)新，實施過程分解為學(xué)習(xí)、仿真、實驗和創(chuàng)新四個主要階段。學(xué)習(xí)主要包括課本知識的學(xué)習(xí)與理解以及介紹仿真的作用，在這個階段包括教師課堂講授和學(xué)生課前課后學(xué)習(xí)等。實習(xí)教師需要給學(xué)生講述電子技術(shù)的應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢，并帶領(lǐng)學(xué)生參觀之前學(xué)生進行電子實習(xí)的優(yōu)秀仿真及作品，激發(fā)學(xué)生對電子知識的興趣。仿真主要是在搭建仿真電路及仿真調(diào)試的過程中幫助學(xué)生更好地理解和消化知識點。這個階段要求學(xué)生分組進行仿真練習(xí)，實習(xí)教師主要引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握電路模塊的調(diào)試和診斷能力，在學(xué)生仿真過程中引導(dǎo)和啟發(fā)他們在元器件損壞、線路連接不良等條件下，對可能會出現(xiàn)的問題進行仿真分析和分組討論，增加互動環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生對常見電路故障進行分析，在實驗時遇到問題和困難都可以很快解決。該階段有助于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。實驗主要是通過實際操作環(huán)節(jié)完成上機實驗，并獲取正確的實驗結(jié)果。在這個階段，實習(xí)教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合仿真和實驗結(jié)果進行比較，對于仿真和實驗結(jié)果可能會出現(xiàn)的偏差進行分析，這樣有助于增強學(xué)生工程實踐的概念。創(chuàng)新主要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新知識的能力。實習(xí)教師通過提出一系列創(chuàng)新項目，對學(xué)生進行項目引導(dǎo)，學(xué)生自由組隊、分工合作，共同完成創(chuàng)新項目的原理圖設(shè)計、仿真驗證及優(yōu)化、電路焊接和性能調(diào)試，達到或超過項目目標。這個階段注重發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，學(xué)生根據(jù)項目的任務(wù)要求，自擬方案、自主設(shè)計、獨立調(diào)試，實習(xí)教師只是啟發(fā)和引導(dǎo)他們，同時在小組碰到難題時提供必要的幫助與支持。3）利用虛擬仿真拓展實驗不具備的項目內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對關(guān)鍵知識點進行仿真，強化學(xué)生知識點的掌握和理解能力，并在電子實習(xí)教學(xué)課程完成后增加創(chuàng)新設(shè)計環(huán)節(jié)。在電子技術(shù)、電工技術(shù)等課程中核心知識點很多，對于在電子實習(xí)中沒有涉及的知識點，引導(dǎo)學(xué)生對其進行仿真，并同時提供一些已經(jīng)完成的仿真程序，可以讓學(xué)生更直觀地了解電路工作原理，拓寬、加深對知識點的理解，避免出現(xiàn)以往死記硬背、考完試就忘記的現(xiàn)象。對于沒有納入電子技術(shù)實驗又非常重要的知識點，如運算放大電路比例積分負反饋、一階暫態(tài)電路瞬態(tài)分析等內(nèi)容，也要求學(xué)生進行虛擬在線仿真，加強對知識點的理解。并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生進行難度較大的仿真，增強他們掌握運用知識點的本領(lǐng)，進一步提升創(chuàng)新能力。4）建立大學(xué)生創(chuàng)新工作室，為學(xué)生繼續(xù)開展項目研究提供硬件保障和技術(shù)支持。在完成電子仿真及實驗后，不少優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)造力被激發(fā)，他們表達了類似的愿望，希望對電子實習(xí)內(nèi)容進行進一步的項目拓寬及技術(shù)探索。為此，工程實訓(xùn)中心建立大學(xué)生創(chuàng)新工作室，聘請有經(jīng)驗的教師作為學(xué)生導(dǎo)師，為學(xué)生在課外項目方案確定、仿真評估、實驗驗證過程中提供必要的技術(shù)指導(dǎo)和幫助。同時，工程實訓(xùn)中心全力支持大學(xué)生創(chuàng)新項目的實施。5）針對優(yōu)秀的學(xué)生，鼓勵他們參與教師科研項目，進一步提升技術(shù)能力。對于在電子實習(xí)中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，工程實訓(xùn)中心教師根據(jù)每個學(xué)生的特長，讓他們分工合作，共同承擔(dān)一部分教師的科研任務(wù)，主要包括資料查閱、原理圖繪制、電子元器件封裝制作、仿真模型搭建、電路調(diào)試、數(shù)據(jù)測量等內(nèi)容。這樣可以更好地開闊學(xué)生的視野，較好地培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識，拓寬學(xué)生的知識面，激發(fā)他們的潛力和創(chuàng)造力。
4教學(xué)效果
通過學(xué)生仿真和實驗報告、調(diào)查問卷、師生座談和大學(xué)生創(chuàng)新項目等形式，了解到進行電子技術(shù)實習(xí)教學(xué)改革嘗試之后，廣大學(xué)生普遍感覺受益匪淺，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。個人自學(xué)能力明顯提高，對知識點的理解更加透徹之前在課堂上學(xué)到的理論知識，到了電子實習(xí)階段，不少學(xué)生已經(jīng)忘記很多。為了完成電子實習(xí)仿真作業(yè)，團隊成員前期必須翻看之前課本教材，查閱仿真技術(shù)資料，搭建仿真模型及進行仿真分析，通過虛擬仿真可以幫助他們有效理解、掌握相關(guān)知識點，掌握技術(shù)研究仿真模擬算法，提高運用電子知識的能力。采用仿真技術(shù)有效提高電子實習(xí)效率前期仿真學(xué)生花費的時間雖然較長，但主要是占用他們的課前課后時間，學(xué)生在自己搭建仿真電路并進行仿真調(diào)試的過程中，已經(jīng)對電路工作原理有了比較清晰的認識，后期手動焊接電路調(diào)試階段的時間大大縮短，提高了電子實習(xí)效率。增強學(xué)生創(chuàng)新能力不少學(xué)生在實習(xí)報告心得體會一欄寫到實習(xí)的最大體會，就是學(xué)習(xí)了如何掌握電子知識的正確的學(xué)習(xí)方法。仿真對電子實習(xí)幫助很大，通過增加虛擬仿真等環(huán)節(jié)，使得學(xué)生可以更好地理解目前實驗室不具備的實驗項目，使得他們采用虛擬仿真等手段對感興趣的項目進行仿真分析，這也激發(fā)了他們的創(chuàng)新能力。不少學(xué)生在實驗報告后續(xù)項目中列出不少新穎的提案，也有不少學(xué)生建議把仿真提前應(yīng)用于之前的電子技術(shù)和電工技術(shù)的教學(xué)中去。培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神及溝通能力電子技術(shù)實習(xí)過程中由于任務(wù)繁重，學(xué)生需要進行分組實驗。在實習(xí)過程中如何搭建仿真模型，如何進行參數(shù)調(diào)整及模擬異常情況，以及后續(xù)的動手實操環(huán)節(jié)等，都需要組內(nèi)學(xué)生共通討論、分工合作，一榮俱榮，一損俱損。每個學(xué)生要發(fā)揮自己的作用，做好自己的工作內(nèi)容，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，都會影響到小組成績。為了保證實習(xí)的正常進行，需要學(xué)生發(fā)揮主動性，除了完成自己的工作，對于組內(nèi)其他學(xué)生在工作中出現(xiàn)的問題都要及時提供幫助，在這個過程中也無形地培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和溝通能力。
5結(jié)語
通過引入虛擬仿真環(huán)節(jié)，應(yīng)用在以CDIO工程教育理念為基礎(chǔ)的電子實習(xí)教學(xué)中，對電子實習(xí)教學(xué)模式和考核方法進行改革，增加課前預(yù)習(xí)仿真作業(yè)，重視仿真對實習(xí)過程的理論指導(dǎo)作用，通過仿真加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和靈活運用，并在此基礎(chǔ)上拓寬學(xué)生的仿真范圍，進而引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力，有效提高了電子實習(xí)教學(xué)的質(zhì)量，增強了教學(xué)效果。
參考文獻
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電工電子實訓(xùn)心得體會范文第2篇
【關(guān)健詞】實踐教學(xué);項目導(dǎo)向;電工電子;音樂盒
Abstract：It is the most essential and effective method of combination of theory with practice for people to learn knowledge，know the world and increase competence.The target location and the inherent law of higher vocational （high professional） education require us to implement the mode of "integration of teaching，learning and practice" in the course teaching as far as possible.Even for undergraduate education，the development of practical ability shall be emphasized and enhanced.Task-driven and project-oriented mode is an embodiment of this teaching mode.This article introduces an electrical and electronicpractical teaching project for readers-"self-made music box".This project has excellent teaching effect and is well received by students.
Key words：Practical Teaching;Project-Oriented;Electrical and Electronic;Music Box
引言
電工電子系列課程是電類工程技術(shù)基礎(chǔ)課（包括電路原理、磁路與電機控制、模擬電路、數(shù)字電路、PCB設(shè)計等），具有較強的實踐性。因此，電工電子實踐環(huán)節(jié)（包括實驗、實習(xí)、實訓(xùn)）在課程教學(xué)中極為重要，尤其對于注重動手能力培養(yǎng)的高職（專科）學(xué)生而言。然而，開發(fā)適于教學(xué)的綜合性實踐項目并非易事，因為簡單的拼“積木”式的做法缺少創(chuàng)意和真實感，也就很難激發(fā)學(xué)生的興趣。
本文結(jié)合筆者的實際教學(xué)經(jīng)驗，介紹一個精美音樂盒的設(shè)計與制作方法。作為一個實踐教學(xué)項目，此音樂盒緊密結(jié)合課程內(nèi)容，倍愛學(xué)生歡迎，并能夠極大地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。實踐證明，此項目具有良好的教學(xué)效果。
1.項目的電路及工作原理
本音樂盒電路分為三部分：一是音樂播放電路;二是彩燈閃爍控制電路;三是工作定時電路。
1.1 音樂播放電路
圖1 音樂片及聯(lián)線圖
圖2 彩燈閃爍控制電路
圖1（a）中所示9300系列音樂片體積小、價格廉，使用方便且有多種樂曲（如《生日快樂》、《梁祝》、《蘭花草》等等）可供選擇。音樂片的引腳說明：1腳――接地（GND），接至電源負極;2腳――信號輸出，接至放大電路;3腳――觸發(fā)信號輸入，高電平有效;4 腳――電源（DC，+3V）。接線時，3、4引腳接在一起，形成循環(huán)播放模式。圖1（b）中，三極管T的集電極C通過揚聲器（亦稱蜂鳴器，可以使用舊的塞式耳機）接9V正電源，構(gòu)成最簡單管放大電路。由于音樂片適用3V正電源，故采取了由穩(wěn)壓管（DZ）與電阻（R1）構(gòu)成的簡易穩(wěn)壓電路。按圖1聯(lián)接電路，只要確保電源（9V）供給，便可循環(huán)播放音樂片存儲的音樂曲目。如果使用可擦寫音樂片，則可隨時錄制新的音樂或話語。
1.2 彩燈閃爍控制電路
圖2中，555A與后面的LED構(gòu)成彩燈閃爍電路。555A外接電阻R2阻值遠遠小于R3的阻值，可使兩組彩燈亮滅間隔相等。若要調(diào)整彩燈閃爍頻率，只需改變電阻（R2、R3）的阻值或電容（C1）的容值即可。LED1、LED2可以成組（1～5只）安裝，且顏色可以靈活多樣。
1.3 工作定時電路
圖3中，555B、繼電器J（控制電壓為DC5V）與9V電源構(gòu)成自鎖定時供電電路（控制整個音樂盒電源的通斷），由開關(guān)Son觸發(fā)（點按此開關(guān)，音樂盒通電工作，555B的3腳輸出高電平，控制繼電器J的常開觸點閉合實現(xiàn)自鎖，直至達到定時時間時，音樂盒自動斷電停止工作）;而Soff 則為迫停開關(guān)（定時未到情況下，點按此開關(guān)，音樂盒“手動”斷電，停止工作）。
圖3 工作定時電路
由于斷電后，555B芯片也要停止工作，其固有的放電端（第7腳）將不能發(fā)揮（放電）作用（故閑置未用），導(dǎo)致電容C2上積累的電荷短時間內(nèi)無法放掉，因而相繼進行多次啟動時，定時時間會依次變短。此處另辟蹊徑，巧妙利用繼電器J的常閉觸點作為電容C2的放電通路（電路斷電后，繼電器 J 的常閉觸點恢復(fù)常態(tài)而閉合），從而確保了短時間內(nèi)連續(xù)啟動定時時間不變。如要調(diào)整定時時間，只需改變電阻（R6）的阻值或電容（C2）的容值即可。
2.項目的實現(xiàn)
2.1 業(yè)余制作
要制作上述音樂盒須做好逐項準備工作：一是對電路要十分熟悉;二是要有一定的裝焊技能;三是材料的準備;四是要掌握一定的工藝技巧。音樂片及其它電子元件可到電子市場購買，若無現(xiàn)成專用的線路板，可用廢舊的（筆者最初是這么解決的，只是改、接線較為麻煩）。音樂盒外殼買一只漂亮的香皂盒即可。安裝好再輔以其它裝飾，一個優(yōu)美的音樂盒就完成了，如圖4所示。
圖4 音樂盒效果圖
2.2 教學(xué)實踐
當把此音樂盒作為實踐項目在實驗（實習(xí)、實訓(xùn)）室實現(xiàn)時，其電路板及起裝飾作用的板子（可以設(shè)計成電路板）利用PCB軟件進行設(shè)計，事先做好，可使教學(xué)過程順利進行。
3.項目的效果與特色
實踐證明，這個實踐項目受到學(xué)生普遍的歡迎（未作為實訓(xùn)項目時，每每有不少學(xué)生自己到電子市場買元件，動手制作），這是因為音樂盒是為表達情誼而贈送的禮品，具有欣賞把玩和長久收藏的價值。況且親手制作有其特殊意義（一方面是有成就感;另一方面，每個學(xué)生手工制做的音樂盒，永遠都是世界上獨一無二的工藝品）。而對于學(xué)習(xí)電工電子課程而言，完成此項目可以得到全面、綜合的實踐鍛煉：
①讀圖需有基本的電路分析能力;
②學(xué)習(xí)和掌握繼電器的控制作用;
③利用三極管實現(xiàn)音頻信號的放大;
④涉及穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路;
⑤靈活使用555定時器（屬于數(shù)-模混合電路），且有小小創(chuàng)意;
⑥使用PCB軟件進行印刷電路板的設(shè)計。
此外，還使學(xué)生學(xué)習(xí)了音樂片、揚聲器（蜂鳴器）、電解電容和發(fā)光二極管等器件知識。各電路模塊（局部功能電路）均可做為子任務(wù)，分配給學(xué)生進行測試和體驗，最后再進行系統(tǒng)的組裝。故在一個綜合項目中，可以分步實施“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法。音樂盒外殼和裝飾物件則可以由學(xué)生自己選擇、配置，這時會體現(xiàn)出每個學(xué)生個性化的制作能力、審美特點等，可謂百花齊放，各顯其能。
較之市場上購買的音樂盒，此項目還具有兩個獨特之處（優(yōu)點）：
①易維修。由于是自己動手制作，當出現(xiàn)故障時，維修便不是什么難題;
②耗電低。音樂盒停止工作時，電源是物理性斷電，即徹底與電路斷開，（下轉(zhuǎn)第185頁）（上接第182頁）故停止工作后，耗電量為零，這可以大大延長電池使用奪命。
4.教師悟語
本文的主旨不在介紹電路，而要談的是把一個小小的業(yè)余制作轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)項目的心得體會。
①教師是水，學(xué)生是船，水不漲船不高。作為教師，應(yīng)該不斷地從實踐中汲取營養(yǎng)，積累經(jīng)驗，拓寬知識面，繼而傳道、授業(yè)、解惑。
②把積累的實踐經(jīng)驗（尤其是學(xué)生感興趣的地方）加以提煉，一方面充實到理論課堂中來，另一方面最好形成實物，會更有說服力和吸引力。
③我們深知“培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力”的重要性，但不僅僅是使學(xué)生會做多少個具體的實踐項目，更要喚醒學(xué)生的“工程意識” ，培養(yǎng)學(xué)生鉆研探索的興趣和習(xí)慣。
④教學(xué)過程需要大膽改革。對于高職學(xué)生，甚至有些專業(yè)的普通本科學(xué)生，一些傳統(tǒng)理論知識可以少講甚或不講。比如，不講二極管、三極管的構(gòu)造原理（截流子運動規(guī)律），而是結(jié)合實踐直接講其應(yīng)用，會收到更好的效果。另外，從本文介紹的項目內(nèi)容來看，一個項目涉及的知識面往往非常寬泛，如果按傳統(tǒng)的進程實施教學(xué)，那么得等到好幾門課程都學(xué)完，才能實施相關(guān)項目（相當于普通意義上的課程設(shè)計）。所以這種任務(wù)驅(qū)動和項目導(dǎo)向教學(xué)模式，在電工電子課程中，是以元器件應(yīng)用為核心的。
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