CN107507479A - 一种高职院校智慧教学互动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高职院校智慧教学互动系统，包括讲台、座椅、教师端控制装置、学生端控制装置、云服务器、投影仪和投影幕布，教师端控制装置连接投影仪，教师端控制装置与学生端控制装置均连接云服务器，教师端控制装置包括保护壳、教学终端和触摸显示屏，教学终端设于保护壳内，保护壳活动连接触摸显示屏的一侧，讲台上设有安装槽，保护壳设于安装槽内，安装槽内活动连接有U型挡杆，U型挡杆限制触摸显示屏转动，学生端控制装置包括展示壳、触控屏和学生终端，触控屏设于展示壳上，学生终端设于展示壳内。本发明打破传统学习空间的限制，赋予学生更大的主动性，创造全新的教学环境，改变教学方式，提升教学质量。
Description
技术领域
本发明属于教学系统技术领域，尤其涉及一种高职院校智慧教学互动系统。
背景技术
数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，是数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。通过实现从环境、资源到应用的全部数字化，在传统校园基础上构件一个数字空间，以拓展实现校园的时间和空间维度，提升校园的运行效率，扩展校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。
传统教学模式中会出现以下问题：1、老师没有精力关注到班级每个学生的表现；2、老师无法量化地了解学生的知识掌握情况；3、学生自主化、个性化学习的参与感有待提高；4、课堂信息记录得不够全面完整，教师教研无据可循。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种高职院校智慧教学互动系统，打破传统学习空间的限制，赋予学生更大的主动性，集成各种课堂教学信息资源，构建安全、可靠、可扩展、易维护的智慧魅力课堂教学管理平台，创造全新的教学环境，改变教学方式，提升教学质量。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高职院校智慧教学互动系统，包括讲台、座椅、教师端控制装置、学生端控制装置、云服务器、投影仪和投影幕布，教师端控制装置连接投影仪，教师端控制装置与学生端控制装置均连接云服务器，其特征在于：教师端控制装置包括保护壳、教学终端和触摸显示屏，教学终端设于保护壳内，保护壳活动连接触摸显示屏的一侧，讲台上设有安装槽，保护壳设于安装槽内，安装槽内活动连接有U型挡杆，U型挡杆限制触摸显示屏转动，教学终端包括电源模块、教师登录模块、数据管理模块、内容编辑模块、同步显示模块、数据传输模块、数据存储模块、无线通讯模块和微处理器，电源模块、教师登录模块、数据管理模块、内容编辑模块、数据传输模块、数据存储模块与无线通讯模块分别连接微处理器，内容编辑模块连接数据管理模块，微处理器分别连接触摸显示屏与投影仪，教师登录模块连接无线通讯模块，无线通讯模块连接云服务器，学生端控制装置包括展示壳、触控屏和学生终端，触控屏设于展示壳上，学生终端设于展示壳内，学生终端包括供电模块、学生登录模块、答题编辑模块、无线网络模块、数据传导模块和控制器，供电模块、学生登录模块、答题编辑模块、无线网络模块、数据传导模块分别连接控制器，学生登录模块连接无线网络模块，无线网络模块连接云服务器，控制器连接触控屏，微处理器通过同步显示模块连接控制器，座椅的一侧设有L型固定管，展示壳设于L型固定管上；该教学互动系统通过教学中的师生互动，打破传统学习空间的限制，赋予学生更大的主动性，集成各种课堂教学信息资源，构建安全、可靠、可扩展、易维护的智慧魅力课堂教学管理平台，创造全新的教学环境，改变教学方式，提升教学质量。
进一步，安装槽的一侧滑动连接有盖板，盖板盖合安装槽，盖板的一侧设有挡块，挡块的设置方便人施力把握，打开盖板，下课后任课教师滑动盖板，通过盖板将安装槽盖合，从而减少灰尘、垃圾进入安装槽中，提高清洁度，且保护了教师端控制装置，使其隐藏在安装槽内，防尘防潮，不容易受到外力撞击。
进一步，教学终端还包括二维码识别处理器，二维码识别处理器连接微处理器，讲台上设有二维码摄像头，二维码摄像头连接二维码识别处理器，上课前学生只需将自己的个人二维码对准二维码摄像头，二维码摄像头采集二维码图像，通过二维码识别处理器识别这个二维码图像，将其转化为相应的数据信息发送给微处理器，微处理器根据这个数据信息从数据存储模块中读取对应的学生信息，自动完成考勤记录，节约点名时间，智能管理，从而提高教学质量。
进一步，教师登录模块与学生登录模块均连接有移动APP终端，师生可从手机上下载对应的APP，教师输入个人信息后通过教师登录模块进入云服务器，上传教学资料，实现远程操作，学生输入个人信息后通过学生登录模块进入云服务器，可查看自己每节课程的考勤情况，了解自己的平时成绩，云服务器将学生的留言及考勤记录通过移动APP终端自动推送到任课教师及管理部门的手机端，实时主动，便捷高效。
进一步，讲台的一侧分别设有储物柜、容纳槽和置物槽，容纳槽内设有坐凳，置物槽内纵向分布有隔板，储物柜内可暂存物品，增加收纳空间，坐凳方便任课教师就坐，缓解站立疲劳，隔板将置物槽分隔成多个储存空间，方便分类存放物品，提高空间利用率，储物空间多，储物量大，实用性大大增强。
进一步，容纳槽内设有限位板，限位板的一侧设有开口槽，坐凳包括支撑板、支柱和坐板，支柱设于支撑板与坐板之间，坐板位于支撑板的上方，开口槽卡接支柱，将支柱嵌入开口槽内，即可将坐凳限位固定在限位板，使得坐凳收纳在容纳槽内，讲台的占用空间不会增加，整体性好。
进一步，讲台上设有围板，围板对讲台台面的外侧起到围合作用，讲台上放置的物品不会从外侧滑落，也方便清理讲台台面的垃圾。
进一步，展示壳的一侧设有数据传输接头，数据传输接头连接控制器，学生可以在课堂上使用常用设备(笔记本、平板电脑、智能手机等)通过数据传输接头将自己的资源传输至控制器，再经数据传导模块共享到云服务器，有利于学生交互协作学习，实现自主、创新的学习方式。
进一步，座椅的底部设有安装板，安装板上设有锚固孔，向锚固孔内打入锚固钉，即可将座椅固定到地面上，座椅无法滑动，间隔等距固定座椅，使得教室桌椅排布有序，创造舒适的教学环境。
进一步，学生终端还包括留言模块，留言模块连接控制器，学生通过留言模块可对教师授课情况进行评价，便于教师登录后查看，做出相应的教学改善，查漏补缺，也可对系统的运行和管理进行评价，留言出现的问题及不足之处，便于管理员登录后完善系统。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明中安装槽内活动连接有U型挡杆，U型挡杆限制触摸显示屏转动，将触摸显示屏向上翻转，再转动U型挡杆，通过U型挡杆将触摸显示屏的背面抵住，U型挡杆将触摸显示屏支撑固定，显示屏呈现倾斜状态，方便任课教师浏览。
1、平等性：为老师和学生之间建立了平等交流的桥梁，一方面辅助老师更方便地进行课堂内容的讲解和传授，将教师从讲台“解放”出来，移动式教学，让学生更容易亲近老师，近距离感受教师的感染力和人格魅力；另一方面鼓励每一个学生主动质疑、拓展思维、个性化学习，培养了每一个学生自主学习的兴趣，主动思考问题的能力，针对每一个学生的参与感设计可以激发每一个学生的学习热情、引导和拓展想象力、提升课堂关注力、提高学习兴趣，使学习过程由被动变为主动，低效变为高效，僵化变为创新。
2、互动性：实现教师与学生、学生与学生、学生与设备、设备与课程平台、终端与设备、资源与设备的良好信息交互，实现在教学过程中跨平台，跨设备的信息共享和内容在教师与学生两端双向流动，从而更好提高教学质量，提升学生们的学习兴趣，达到提高教学效率的目的。
3、资源共享性：实现资源共享，学生可以在课堂上使用常用设备(笔记本、平板电脑、智能手机等)将自己资源共享进行交互讨论，有利于学生交互协作学习，实现其自主、创新的学习方式。
4、智能云存储和数据分析：可以完整的将课堂测试记录、考勤记录、课堂笔记、教学资料等数据进行采集整理及自动归类，为学校提供统一的数据中心体系，海量的大数据分析，使教师的教学更有针对性，同时也方便教务管理人员对教学进行管理，通过数据挖掘分析能够满足教学管理者的决策分析需求。
5、师生远程教学互动、互评：利用网络、手机APP等实现教师课上、课下发送通知、分享资源、布置批改作业、组织讨论答疑、开展远程教学互动，学生可以随时随地参与教学活动，同时也可以实现课堂、课后对教学情况反馈评价，学生可对教师授课情况进行评教，任课教师根据学生课堂表现及作业情况，给出平时成绩。
6、布置灵活：该教学互动系统可灵活布置于教室，布置简单，可整体迁移至下一个室内空间继续使用，不会造成资源的浪费，适用范围广。
通过教学中的师生互动，来打破学习空间的限制，赋予学生更大的主动性，集成各种课堂教学信息资源，构建安全、可靠、可扩展、易维护的智慧魅力课堂教学管理平台，创造全新的教学环境，改变教学方式，提升教学质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明中讲台和教师端控制装置连接的结构示意图；
图2为本发明中保护壳位于安装槽内的结构示意图；
图3为本发明中讲台的结构示意图；
图4为本发明中座椅和展示壳连接的结构示意图；
图5为本发明中教师端控制装置的结构示意图；
图6为本发明中学生端控制装置的结构示意图；
图7为本发明中云服务器和微处理器、控制器连接的结构示意图。
图中：1-讲台；2-座椅；3-云服务器；4-投影仪；5-投影幕布；6-保护壳；7-触摸显示屏；8-安装槽；9-U型挡杆；10-盖板；11-挡块；12-围板；13-储物柜；14-容纳槽；15-置物槽；16-隔板；17-限位板；18-开口槽；19-支撑板；20-支柱；21-坐板；22-电源模块；23-教师登录模块；24-数据管理模块；25-内容编辑模块；26-同步显示模块；27-数据传输模块；28-数据存储模块；29-无线通讯模块；30-微处理器；31-二维码识别处理器；32-二维码摄像头；33-展示壳；34-触控屏；35-供电模块；36-学生登录模块；37-答题编辑模块；38-无线网络模块；39-数据传导模块；40-控制器；41-L型固定管；42-斜杆；43-数据传输接头；44-安装板；45-锚固孔；46-留言模块；47-移动APP终端；48-话筒。
具体实施方式
如图1至图7所示，为本发明一种高职院校智慧教学互动系统，包括讲台1、座椅2、教师端控制装置、学生端控制装置、云服务器3、投影仪4和投影幕布5，教师端控制装置连接投影仪4，投影仪4连接投影幕布5，教师端控制装置与学生端控制装置均连接云服务器3，教师端控制装置包括保护壳6、教学终端和触摸显示屏7，教学终端设于保护壳6内，保护壳6将教学终端保护起来，防潮防尘，免受外力的直接撞击。保护壳6活动连接触摸显示屏7的一侧，讲台1上设有安装槽8，保护壳6设于安装槽8内，安装槽8内活动连接有U型挡杆9，U型挡杆9限制触摸显示屏7转动，将触摸显示屏7向上翻转，再转动U型挡杆9，通过U型挡杆9将触摸显示屏7的背面抵住，U型挡杆9将触摸显示屏7支撑固定，显示屏呈现倾斜状态，方便任课教师浏览。安装槽8的一侧滑动连接有盖板10，盖板10盖合安装槽8，盖板10的一侧设有挡块11，挡块11的设置方便人施力把握，打开盖板10。下课后任课教师滑动盖板10，通过盖板10将安装槽8盖合，从而减少灰尘、垃圾进入安装槽8中，提高清洁度，且保护了教师端控制装置，使其隐藏在安装槽8内，防尘防潮，不容易受到外力撞击。
讲台1上设有围板12，围板12对讲台1台面的外侧起到围合作用，讲台1上放置的物品不会从外侧滑落，也方便清理讲台1台面的垃圾。讲台1上设有话筒48，放大任课老师的声音，以便全部学生听到。讲台1的一侧分别设有储物柜13、容纳槽14和置物槽15，容纳槽14内设有坐凳，置物槽15内纵向分布有隔板16，储物柜13内可暂存物品，增加收纳空间，坐凳方便任课教师就坐，缓解站立疲劳，隔板16将置物槽15分隔成多个储存空间，方便分类存放物品，提高空间利用率，储物空间多，储物量大，实用性大大增强。容纳槽14内设有限位板17，限位板17的一侧设有开口槽18，坐凳包括支撑板19、支柱20和坐板21，支柱20设于支撑板19与坐板21之间，坐板21位于支撑板19的上方，开口槽18卡接支柱20，将支柱20嵌入开口槽18内，即可将坐凳限位固定在限位板17，使得坐凳收纳在容纳槽14内，讲台1的占用空间不会增加，整体性好。
教学终端包括电源模块22、教师登录模块23、数据管理模块24、内容编辑模块25、同步显示模块26、数据传输模块27、数据存储模块28、无线通讯模块29和微处理器30，电源模块22、教师登录模块23、数据管理模块24、内容编辑模块25、数据传输模块27、数据存储模块28与无线通讯模块29分别连接微处理器30，电源模块22为微处理器30提供运行的电能，任课教师通过教师登录模块23进入系统，上传教学资料及浏览信息，内容编辑模块25连接数据管理模块24，内容编辑模块25用于编辑上课内容，通过数据管理模块24存储起来，方便任课教师课下整理，对教学资料进行修改。数据管理模块24还用于将各任课教师的教学资料进行归类整理，相互独立，互不影响。数据存储模块28内保存有学生的个人信息，学生每节课程的考勤记录，每节课程名称、班级及人数、对应的任课教师信息，学生登录后可浏览考勤纪律和平时课堂成绩。微处理器30分别连接触摸显示屏7与投影仪4，将触摸显示屏7上显示的内容同步到投影仪4上，方便学生统一观看，一目了然。无线通讯模块29连接云服务器3，在无线网络连接状态下，通过数据传输模块27将教学资料、课堂笔记、考勤记录等数据上传至云服务器3，供学生下载，任课教师也可自行下载，为学校提供统一的数据中心体系，通过海量的大数据分析，使教师的教学更有针对性，同时也方便教务管理人员对教学进行管理，通过数据挖掘分析能够满足教学管理者的决策分析需求。教学终端还包括二维码识别处理器31，二维码识别处理器31连接微处理器30，讲台1上设有二维码摄像头32，二维码摄像头32连接二维码识别处理器31，上课前学生只需将自己的个人二维码对准二维码摄像头32，二维码摄像头32采集二维码图像，通过二维码识别处理器31识别这个二维码图像，将其转化为相应的数据信息发送给微处理器30，微处理器30根据这个数据信息从数据存储模块28中读取对应的学生信息，自动完成考勤记录，节约点名时间，智能管理，从而提高教学质量。
学生端控制装置包括展示壳33、触控屏34和学生终端，触控屏34设于展示壳33上，学生终端设于展示壳33内，学生终端包括供电模块35、学生登录模块36、答题编辑模块37、无线网络模块38、数据传导模块39和控制器40，供电模块35、学生登录模块36、答题编辑模块37、无线网络模块38、数据传导模块39分别连接控制器40，供电模块35为控制器40提供运行的电能，学生通过学生登录模块36进入系统，无线网络模块38连接云服务器3，控制器40连接触控屏34，在无线网络连接状态下，通过数据传导模块39将教学资料、课堂笔记、考勤记录等数据下载到控制器40，然后显示在触控屏34上，方便学生浏览。座椅2的一侧设有L型固定管41，展示壳33设于L型固定管41上，可将地面线路引入L型固定管41内，连接学生端控制装置。L型固定管41与展示壳33之间设有斜杆42，提高了展示壳33安装在L型固定管41上的牢固度，不容易脱落。答题编辑模块37用于编辑内容，学生根据教学资料上的试题输入答案，通过控制器40临时存储，微处理器30通过同步显示模块26连接控制器40，微处理器30通过同步显示模块26将各个控制器40进行控制，从而将学生的试题答案通过投影仪4显示在投影幕布5上，随机挑选进行讲解，加深学生的印象。展示壳33的一侧设有数据传输接头43，数据传输接头43连接控制器40，学生可以在课堂上使用常用设备(笔记本、平板电脑、智能手机等)通过数据传输接头43将自己的资源传输至控制器40，再经数据传导模块39共享到云服务器3，有利于学生交互协作学习，实现自主、创新的学习方式。座椅2的底部设有安装板44，安装板44上设有锚固孔45，向锚固孔45内打入锚固钉，即可将座椅2固定到地面上，座椅2无法滑动，间隔等距固定座椅2，使得教室桌椅排布有序，创造舒适的教学环境。学生终端还包括留言模块46，留言模块46连接控制器40，学生通过留言模块46可对教师授课情况进行评价，便于教师登录后查看，做出相应的教学改善，查漏补缺，也可对系统的运行和管理进行评价，留言出现的问题及不足之处，便于管理员登录后完善系统。
教师登录模块23连接无线通讯模块29，学生登录模块36连接无线网络模块38，教师登录模块23与学生登录模块36均连接有移动APP终端47，师生可从手机上下载对应的APP，教师输入个人信息后通过教师登录模块23进入云服务器3，上传教学资料，实现远程操作，学生输入个人信息后通过学生登录模块36进入云服务器3，可查看自己每节课程的考勤情况，了解自己的平时成绩，云服务器3将学生的留言及考勤记录通过移动APP终端47自动推送到任课教师及管理部门的手机端，实时主动，便捷高效。
本发明中安装槽8内活动连接有U型挡杆9，U型挡杆9限制触摸显示屏7转动，将触摸显示屏7向上翻转，再转动U型挡杆9，通过U型挡杆9将触摸显示屏7的背面抵住，U型挡杆9将触摸显示屏7支撑固定，显示屏呈现倾斜状态，方便任课教师浏览。
1、平等性：为老师和学生之间建立了平等交流的桥梁，一方面辅助老师更方便地进行课堂内容的讲解和传授，将教师从讲台“解放”出来，移动式教学，让学生更容易亲近老师，近距离感受教师的感染力和人格魅力；另一方面鼓励每一个学生主动质疑、拓展思维、个性化学习，培养了每一个学生自主学习的兴趣，主动思考问题的能力，针对每一个学生的参与感设计可以激发每一个学生的学习热情、引导和拓展想象力、提升课堂关注力、提高学习兴趣，使学习过程由被动变为主动，低效变为高效，僵化变为创新。
2、互动性：实现教师与学生、学生与学生、学生与设备、设备与课程平台、终端与设备、资源与设备的良好信息交互，实现在教学过程中跨平台，跨设备的信息共享和内容在教师与学生两端双向流动，从而更好提高教学质量，提升学生们的学习兴趣，达到提高教学效率的目的。
3、资源共享性：实现资源共享，学生可以在课堂上使用常用设备(笔记本、平板电脑、智能手机等)将自己资源共享进行交互讨论，有利于学生交互协作学习，实现其自主、创新的学习方式。
4、智能云存储和数据分析：可以完整的将课堂测试记录、考勤记录、课堂笔记、教学资料等数据进行采集整理及自动归类，为学校提供统一的数据中心体系，海量的大数据分析，使教师的教学更有针对性，同时也方便教务管理人员对教学进行管理，通过数据挖掘分析能够满足教学管理者的决策分析需求。
5、师生远程教学互动、互评：利用网络、手机APP等实现教师课上、课下发送通知、分享资源、布置批改作业、组织讨论答疑、开展远程教学互动，学生可以随时随地参与教学活动，同时也可以实现课堂、课后对教学情况反馈评价，学生可对教师授课情况进行评教，任课教师根据学生课堂表现及作业情况，给出平时成绩。
6、布置灵活：该教学互动系统可灵活布置于教室，布置简单，可整体迁移至下一个室内空间继续使用，不会造成资源的浪费，适用范围广。
通过教学中的师生互动，来打破学习空间的限制，赋予学生更大的主动性，集成各种课堂教学信息资源，构建安全、可靠、可扩展、易维护的智慧魅力课堂教学管理平台，创造全新的教学环境，改变教学方式，提升教学质量。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种高职院校智慧教学互动系统，包括讲台、座椅、教师端控制装置、学生端控制装置、云服务器、投影仪和投影幕布，所述教师端控制装置连接所述投影仪，所述教师端控制装置与所述学生端控制装置均连接所述云服务器，其特征在于：所述教师端控制装置包括保护壳、教学终端和触摸显示屏，所述教学终端设于所述保护壳内，所述保护壳活动连接所述触摸显示屏的一侧，所述讲台上设有安装槽，所述保护壳设于所述安装槽内，所述安装槽内活动连接有U型挡杆，所述U型挡杆限制所述触摸显示屏转动，所述教学终端包括电源模块、教师登录模块、数据管理模块、内容编辑模块、同步显示模块、数据传输模块、数据存储模块、无线通讯模块和微处理器，所述电源模块、所述教师登录模块、所述数据管理模块、所述内容编辑模块、所述数据传输模块、所述数据存储模块与所述无线通讯模块分别连接所述微处理器，所述内容编辑模块连接所述数据管理模块，所述微处理器分别连接所述触摸显示屏与所述投影仪，所述教师登录模块连接所述无线通讯模块，所述无线通讯模块连接所述云服务器，所述学生端控制装置包括展示壳、触控屏和学生终端，所述触控屏设于所述展示壳上，所述学生终端设于所述展示壳内，所述学生终端包括供电模块、学生登录模块、答题编辑模块、无线网络模块、数据传导模块和控制器，所述供电模块、所述学生登录模块、所述答题编辑模块、所述无线网络模块、所述数据传导模块分别连接所述控制器，所述学生登录模块连接所述无线网络模块，所述无线网络模块连接所述云服务器，所述控制器连接所述触控屏，
所述微处理器通过所述同步显示模块连接所述控制器，所述座椅的一侧设有L型固定管，所述展示壳设于所述L型固定管上。
2.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述安装槽的一侧滑动连接有盖板，所述盖板盖合所述安装槽，所述盖板的一侧设有挡块。
3.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述教学终端还包括二维码识别处理器，所述二维码识别处理器连接所述微处理器，所述讲台上设有二维码摄像头，所述二维码摄像头连接所述二维码识别处理器。
4.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述教师登录模块与所述学生登录模块均连接有移动APP终端。
5.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述讲台的一侧分别设有储物柜、容纳槽和置物槽，所述容纳槽内设有坐凳，所述置物槽内纵向分布有隔板。
6.根据权利要求5所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述容纳槽内设有限位板，所述限位板的一侧设有开口槽，所述坐凳包括支撑板、支柱和坐板，所述支柱设于所述支撑板与所述坐板之间，所述坐板位于所述支撑板的上方，所述开口槽卡接所述支柱。
7.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述讲台上设有围板。
8.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述展示壳的一侧设有数据传输接头，所述数据传输接头连接所述控制器。
9.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述座椅的底部设有安装板，所述安装板上设有锚固孔。
10.根据权利要求1所述的一种高职院校智慧教学互动系统，其特征在于：所述学生终端还包括留言模块，所述留言模块连接所述控制器。
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