CN109191963A - 一种智能教学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能教学系统，涉及智能教学技术领域,教师教学终端、管理者终端、智能教学平台、学生学习终端和家长督促终端，所述教师教学终端用于输入教师教学数据并发送到所述智能教学平台，所述管理者终端用于输入管理者数据并发送到所述智能教学平台，所述学生学习终端用于输入学生学习数据并发送到所述智能教学平台，所述家长督促终端用于输入家长督促数据并发送到所述智能教学平台。本发明不仅能够帮助教师进行课前、课中和课后教学活动的进行，而且能够帮助学生进行课前、课中和课后的学习，还能够帮助家长更好地督促学生，从多个方面使学生自主学习，同时根据学生学习的测评结果为学生制定个性化学习计划，帮助学习更好地学习。

Description

一种智能教学系统
技术领域
本发明涉及智能教学技术领域，特别涉及一种智能教学系统。
背景技术
教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养活动。通过这种活动，教师有目的、有计划、有组织地引导学生学习和掌握文化科学知识和技能，促进学生素质提高，使他们成为社会所需要的人。
目前，社会上有多种以计算机网络技术、移动网络技术，以及云计算技术、VR技术所构成的教学平台，它们共同的特点是为教学活动提供了信息化的教学环境和数字化教学资源，使得新的教学理念和模式得以实施。但是真正能够根据学习过程和学习结果，诊断学生在知识、技能和思想品格各方面的缺陷，判断需要进一步学习的教学内容，精准推送必要的学习资源，为教师的教学和学生的学习决策提供支持功能的产品还是罕见的，所以就需要一种智能教学系统去帮助教师更好地教学、学生更好地学习。
发明内容
本发明实施例提供了一种智能教学系统，用以解决现有技术中存在的问题。
一种智能教学系统，包括：教师教学终端、管理者终端、智能教学平台、学生学习终端、家长督促终端、智能推送模块和教育测评模块，所述教师教学终端用于输入教师教学数据并发送到所述智能教学平台，所述管理者终端用于输入管理者数据并发送到所述智能教学平台，所述学生学习终端用于输入学生学习数据并发送到所述智能教学平台，所述家长督促终端用于输入家长督促数据并发送到所述智能教学平台，所述智能推送模块对所述智能教学平台存储的基于课程标准数据进行智能推送处理，并将智能推送的结果数据发送到所述教师教学终端和所述学生学习终端；所述教育测评数据对所述智能教学平台存储的数据通过大数据技术和人工智能技术进行教育测评，并将教育测评的结果数据发送到教师教学终端、管理者终端、学生学习终端和家长督促终端；
所述智能教学平台包括：
人机操作模块，用于接收教师教学数据、学生学习数据、家长督促数据、管理者管理数据、师生互动数据、作业数据、教学资源数据、教学评价数据、信息反馈数据和学生测评数据并发送到所述中央处理模块；
所述中央处理模块接收教师教学数据并发送到教师空间，所述中央处理模块接收学生学习数据并发送到学生空间，所述中央处理模块接收家长督促数据并发送到家长空间，所述中央处理模块接收管理者管理数据并发送到管理者空间，所述中央处理模块接收师生互动数据并发送到师生互动模块，所述中央处理模块接收作业数据并发送到作业提交模块，所述中央处理模块接收教学资源数据并发送到教学资源模块，所述中央处理模块接收教学评价数据并发送到教学评价模块，所述中央处理模块接收信息反馈数据并发送到信息反馈模块，所述中央处理模块接收学生测评数据并发送到学生测评模块；
所述教师空间接收所述中央处理模块发送的教师教学数据后进行教师教学处理，并将处理结果发送到显示屏进行显示；所述学生空间接收所述中央处理模块发送的学生学习数据后进行学生学习处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述家长空间接收所述中央处理模块发送的家长督促数据后进行家长督促处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述管理者空间接收所述中央处理模块发送的管理者管理数据后进行管理者管理处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述师生互动模块接收所述中央处理模块发送的师生互动数据，并发送到所述显示屏进行显示；所述作业提交模块接收所述中央处理模块发送的作业数据并进行作业提交处理；所述教学资源模块接收所述中央处理模块发送的教学资源数据并进行存储；所述教学评价模块接收所述中央处理模块发送的教学评价数据并进行存储；所述信息反馈模块接收所述中央处理模块发送的信息反馈数据并进行存储；所述学生测评模块接收所述中央处理模块发送的学生测评数据进行存储并发送到个性化学习计划制定模块，所述个性化学习计划制定模块接收学习测评数据并进行个性化学习计划制定处理，并将处理结果发送到显示屏进行显示。
较佳地，所述智能教学平台包括：数据层、应用层和用户层；
所述数据层包括基础数据和生成型资源库数据两部分，所述基础数据由依据国家教育部颁布的各学科课程标准分解完成的知识和能力结构数据、各分册教科书的知识和能力结构数据构成；
所述生成型资源库包括素材、多媒体课件、微课、MOOC、课堂实录、题库、教学设计案例，所述数据层在接收、记录平台运用过程中所产生的数据，同时，自动生成新的教学资源，不断充实资源库的内容；
所述应用层集成了教学过程和教学测评所用到的多种软件工具，包括支持开展探究性/研究性学习，小组合作/协作学习，以及个别化学习活动所必要的学习环境和工具；支持进行教学目标检测和评价的软件工具，尤其是在大数据和人工智能技术支持下的智能型测评工具和软件；
所述用户层涵盖了教师、学生、家长和管理者四种类型的用户空间，通过各自的终端分别与所述智能教学平台进行数据交换。
较佳地，所述人机操作模块还包括身份验证模块，所述身份验证模块采用用户账号和密码验证身份，并将验证结果发送到所述中央处理模块进行存储。
较佳地，所述教师空间包括课前教学设计模块、课中教学活动模块、课后学习检查模块和教学研究模块，所述课前教学设计模块用于接收教师课前教学设计数据并进行课前教学设计处理，所述课中教学活动模块用于接收教师课中教学活动数据并进行课中教学活动处理，所述课后学习检查模块用于接收教师课后学习检查数据并进行课后学习检查处理，所述教学研究模块用于接收教师教学研究数据并进行教师教学研究处理。
较佳地，所述学生空间包括课前预习模块、课中活动模块、课后作业模块和自主探究模块，所述课前预习模块用于接收学生课前预习数据并进行课前预习处理，所述课中活动模块用于接收学生课中活动数据并进行课中活动处理，所述课后作业模块用于接收学生课后作业数据并进行课后作业处理，所述自主探究模块用于接收学生自主探究数据并进行学生自主探究处理。
较佳地，所述家长空间包括课前督促预习模块、课中支持活动模块和课后检查作业模块，所述课前督促预习模块用于接收家长课前督促数据并进行家长课前督促处理，所述课中支持活动模块用于接收家长课中支持活动数据并进行家长课中支持处理，所述课后检查作业模块用于接收家长课后帮助作业数据并进行家长课后检查作业处理。
较佳地，所述管理者空间包括信息化教学规划模块、信息化教学管理模块、教学绩效评估模块和教师专业发展模块，所述信息化教学规划模块用于接收体现管理者领导力的信息化教学规划、实施数据并进行实时处理；所述信息化教学管理模块用于接收智能教学平台实时数据并进行汇总处理；所述教学绩效评估模块根据大数据和人工智能技术支持的教学评价工具对智能教学平台实时数据进行处理，并给出反馈意见；所述教师专业发展模块接收管理者对于校本或区域性教研活动、教师培训等教师专业发展的数据并进行处理。
较佳地，所述教学资源模块包括基础数据模块、教辅材料模块、网络资源模块和教研资源模块，所述基础数据模块用于存储管理者输入的基础数据资源，所述教辅材料模块用于存储管理者输入的教辅材料数据，所述网络资源模块用于存储管理者输入的网络资源数据，所述教研资源模块用于存储管理者输入的教研资源数据。
较佳地，所述教学评价模块包括诊断性评价模块、形成性评价模块和总结性评价模块，所述诊断性评价模块用于存储诊断性评价数据，所述形成性评价模块用于存储形成性评价数据，所述总结性评价模块用于存储总结性评价数据。
本发明有益效果：本发明根据我国基础教育教学的需求,将教育部颁布的各学科课程标准细化为知识和能力系列编码。以此为依据,有效运用大数据和人工智能技术,支持教师在信息化环境下的教学设计,开展智能教学活动；支持根据学生学习过程的反馈数据进行智能判断,推送相应的学习内容和学习资源，同时根据学生学习的测评结果为学生制定个性化学习计划，帮助学生更好地成长；支持对教学过程和教学结果的智能测评,开展有效的精准管理；支持通用智能软件工具的嵌入，密切家庭、学校和社会的联系，有效开展协同教育。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能教学系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能教学系统的智能教学平台的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种智能教学系统的教师空间的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种智能教学系统的学生空间的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种智能教学系统的家长空间的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种智能教学系统的管理者空间的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种智能教学系统的教学资源模块的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种智能教学系统的教学评价模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本申请是在现有技术的基础上，依据国家颁布的课程标准，对教学过程和教学结果运用大数据技术和人工智能技术进行处理，精确判断学生对各章节(课)，一直到相关知识点的掌握程度与教学目标之间的差异，分析问题产生的原因，给出相应的教学建议的一种智能教学系统。
参照图1-8，本发明提供了一种智能教学系统，包括：教师教学终端、管理者终端、智能教学平台、学生学习终端、家长督促终端、智能推送模块和教育测评模块，所述教师教学终端用于输入教师教学数据并发送到所述智能教学平台中的教师空间，所述管理者终端用于输入管理者数据并发送到所述智能教学平台中的管理者空间，所述学生学习终端用于输入学生学习数据并发送到所述智能教学平台中的学生空间，所述家长督促终端用于输入家长督促数据并发送到所述智能教学平台中的家长空间，所述智能推送模块对所述智能教育平台存储的数据基于课程标准进行智能推送处理，并将智能推送的结果数据发送到所述教师教学终端和所述学生学习终端；所述教育测评数据对所述智能教学平台存储的数据通过大数据技术和人工智能技术进行教育测评，并将教育测评的结果数据发送到教师教学终端、管理者终端、学生学习终端和家长督促终端；
所述智能教学平台包括：数据层、应用层和用户层；
所述数据层包括基础数据和生成型资源库数据两部分，所述基础数据由依据国家教育部颁布的各学科课程标准分解完成的知识和能力结构数据、各分册教科书的知识和能力结构数据构成；
所述生成型资源库包括素材、多媒体课件、微课、MOOC、课堂实录、题库、教学设计案例，所述数据层在接收、记录平台运用过程中所产生的数据，同时，自动生成新的教学资源，不断充实资源库的内容；
所述应用层集成了教学过程和教学测评所用到的多种软件工具，包括支持开展探究性/研究性学习，小组合作/协作学习，以及个别化学习活动所必要的学习环境和工具；支持进行教学目标检测和评价的软件工具，尤其是在大数据和人工智能技术支持下的智能型测评工具和软件；
所述用户层涵盖了教师、学生、家长和管理者四种类型的用户空间，通过各自的终端分别与所述智能教学平台进行数据交换。
所述智能教学平台包括：
人机操作模块，用于接收教师教学数据、学生学习数据、家长督促数据、管理者管理数据、师生互动数据、作业数据、教学资源数据、教学评价数据、信息反馈数据和学生测评数据并发送到所述中央处理模块；所述人机操作模块还包括身份验证模块，所述身份验证模块采用用户账号和密码验证身份，并将验证结果发送到所述中央处理模块进行存储。
所述中央处理模块接收教师教学数据并发送到教师空间，所述中央处理模块接收学生学习数据并发送到学生空间，所述中央处理模块接收家长督促数据并发送到家长空间，所述中央处理模块接收管理者管理数据并发送到管理者空间，所述中央处理模块接收师生互动数据并发送到师生互动模块，所述中央处理模块接收作业数据并发送到作业提交模块，所述中央处理模块接收教学资源数据并发送到教学资源模块，所述中央处理模块接收教学评价数据并发送到教学评价模块，所述中央处理模块接收信息反馈数据并发送到信息反馈模块，所述中央处理模块接收学生测评数据并发送到学生测评模块；
所述教师空间接收所述中央处理模块发送的教师教学数据后进行教师教学处理，并将处理结果发送到显示屏进行显示；所述教师空间包括课前教学设计模块、课中教学活动模块、课后学习检查模块和教学研究模块，所述课前教学设计模块用于接收教师课前教学设计数据并进行课前教学设计处理，所述课中教学活动模块用于接收教师课中教学活动数据并进行课中教学活动处理，所述课后学习检查模块用于接收教师课后学习检查数据并进行课后学习检查处理，所述教学研究模块用于接收教师教学研究数据并进行教师教学研究处理，帮助教师进行教学活动。
所述学生空间接收所述中央处理模块发送的学生学习数据后进行学生学习处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述学生空间包括课前预习模块、课中活动模块、课后作业模块和自主探究模块，所述课前预习模块用于接收学生课前预习数据并进行课前预习处理，所述课中活动模块用于接收学生课中活动数据并进行课中活动处理，所述课后作业模块用于接收学生课后作业数据并进行课后作业处理，所述自主探究模块用于接收学生自主探究数据并进行学生自主探究处理，帮助学生进行自主学习。
所述家长空间接收所述中央处理模块发送的家长督促数据后进行家长督促处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述家长空间包括课前督促预习模块、课中支持活动模块和课后检查作业模块，所述课前督促预习模块用于接收家长课前督促数据并进行家长课前督促处理，所述课中支持活动模块用于接收家长课中支持活动数据并进行家长课中支持处理，所述课后检查作业模块用于接收家长课后帮助作业数据并进行家长课后检查作业处理，帮助家长督促学生学习。
所述管理者空间接收所述中央处理模块发送的管理者管理数据后进行管理者管理处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述管理者空间包括信息化教学规划模块、信息化教学管理模块、教学绩效评估模块和教师专业发展模块，所述信息化教学规划模块用于接收体现管理者领导力的信息化教学规划、实施数据并进行实时处理；所述信息化教学管理模块用于接收智能教学平台实时数据并进行汇总处理；所述教学绩效评估模块根据大数据和人工智能技术支持的教学评价工具对智能教学平台实时数据进行处理，并给出反馈意见；所述教师专业发展模块接收管理者对于校本或区域性教研活动、教师培训等教师专业发展的数据并进行处理。所述管理者空间主要管理家校协同教育、学生的全面发展、地区教育发展、学校绩效评估和教师专业发展等工作。
所述师生互动模块接收所述中央处理模块发送的师生互动数据，并将发送到所述显示屏进行显示，即方便学生向老师提出疑难问题，又方便老师回答学生问题，加强师生间交流。
所述作业提交模块接收所述中央处理模块发送的作业数据并进行作业提交处理，既方便学生提交作业，又方便教师批改作业。
所述教学资源模块接收所述中央处理模块发送的教学资源数据并进行存储；所述教学资源模块包括基础数据模块、教辅材料模块、网络资源模块和教研资源模块，所述基础数据模块用于存储管理者输入的基础数据资源，所述教辅材料模块用于存储管理者输入的教辅材料数据，所述网络资源模块用于存储管理者输入的网络资源数据，所述教研资源模块用于存储管理者输入的教研资源数据，方便师生进行查询。
所述教学评价模块接收所述中央处理模块发送的教学评价数据并进行存储；所述教学评价模块包括诊断性评价模块、形成性评价模块和总结性评价模块，所述诊断性评价模块用于存储诊断性评价数据，所述形成性评价模块用于存储形成性评价数据，所述总结性评价模块用于存储总结性评价数据，方便对师生教学方案进行及时调整。
所述信息反馈模块接收所述中央处理模块发送的信息反馈数据并进行存储；所述学生测评模块接收所述中央处理模块发送的学生测评数据进行存储并发送到个性化学习计划制定模块，所述个性化学习计划制定模块接收学习测评数据并进行个性化学习计划制定处理，并将处理结果发送到显示屏进行显示，方便制定最适合学生自身的学习计划。
本申请根据我国基础教育教学的需求,将教育部颁布的各学科课程标准细化为知识和能力系列编码。以此为依据,有效运用大数据和人工智能技术,支持教师在信息化环境下的教学设计,开展智能教学活动；支持根据学生学习过程的反馈数据进行智能判断,推送相应的学习内容和学习资源，同时根据学生学习的测评结果为学生制定个性化学习计划，帮助学生更好地成长；支持对教学过程和教学结果的智能测评,开展有效的精准管理；支持通用智能软件工具的嵌入，密切家庭、学校和社会的联系，有效开展协同教育。
综上所述，本发明不仅能够帮助教师进行课前、课中和课后教学活动的进行，而且能够帮助学生进行课前、课中和课后的学习，还能够帮助家长更好地督促学生，从多个方面使学生自主学习，同时根据学生学习的测评结果为学生制定个性化学习计划，帮助学习更好地学习。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能教学系统，其特征在于，包括：教师教学终端、管理者终端、智能教学平台、学生学习终端、家长督促终端、智能推送模块和教育测评模块，所述教师教学终端用于输入教师教学数据并发送到所述智能教学平台，所述管理者终端用于输入管理者数据并发送到所述智能教学平台，所述学生学习终端用于输入学生学习数据并发送到所述智能教学平台，所述家长督促终端用于输入家长督促数据并发送到所述智能教学平台，所述智能推送模块对所述智能教学平台存储的基于课程标准数据进行智能推送处理，并将智能推送的结果数据发送到所述教师教学终端和所述学生学习终端；所述教育测评数据对所述智能教学平台存储的数据通过大数据技术和人工智能技术进行教育测评，并将教育测评的结果数据发送到教师教学终端、管理者终端、学生学习终端和家长督促终端；
所述智能教学平台包括：
人机操作模块，用于接收教师教学数据、学生学习数据、家长督促数据、管理者管理数据、师生互动数据、作业数据、教学资源数据、教学评价数据、信息反馈数据和学生测评数据并发送到中央处理模块；
所述中央处理模块接收教师教学数据并发送到教师空间，所述中央处理模块接收学生学习数据并发送到学生空间，所述中央处理模块接收家长督促数据并发送到家长空间，所述中央处理模块接收管理者管理数据并发送到管理者空间，所述中央处理模块接收师生互动数据并发送到师生互动模块，所述中央处理模块接收作业数据并发送到作业提交模块，所述中央处理模块接收教学资源数据并发送到教学资源模块，所述中央处理模块接收教学评价数据并发送到教学评价模块，所述中央处理模块接收信息反馈数据并发送到信息反馈模块，所述中央处理模块接收学生测评数据并发送到学生测评模块；
所述教师空间接收所述中央处理模块发送的教师教学数据后进行教师教学处理，并将处理结果发送到显示屏进行显示；所述学生空间接收所述中央处理模块发送的学生学习数据后进行学生学习处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述家长空间接收所述中央处理模块发送的家长督促数据后进行家长督促处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述管理者空间接收所述中央处理模块发送的管理者管理数据后进行管理者管理处理，并将处理结果发送到所述显示屏进行显示；所述师生互动模块接收所述中央处理模块发送的师生互动数据，并发送到所述显示屏进行显示；所述作业提交模块接收所述中央处理模块发送的作业数据并进行作业提交处理；所述教学资源模块接收所述中央处理模块发送的教学资源数据并进行存储；所述教学评价模块接收所述中央处理模块发送的教学评价数据并进行存储；所述信息反馈模块接收所述中央处理模块发送的信息反馈数据并进行存储；所述学生测评模块接收所述中央处理模块发送的学生测评数据进行存储并发送到个性化学习计划制定模块，所述个性化学习计划制定模块接收学习测评数据并进行个性化学习计划制定处理，并将处理结果发送到显示屏进行显示。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能教学平台包括：数据层、应用层和用户层；
所述数据层包括基础数据和生成型资源库数据两部分，所述基础数据由依据国家教育部颁布的各学科课程标准分解完成的知识和能力结构数据、各分册教科书的知识和能力结构数据构成；
所述生成型资源库包括素材、多媒体课件、微课、MOOC、课堂实录、题库、教学设计案例，所述数据层在接收、记录平台运用过程中所产生的数据，同时，自动生成新的教学资源，不断充实资源库的内容；
所述应用层集成了教学过程和教学测评所用到的多种软件工具，包括支持开展探究性/研究性学习，小组合作/协作学习，以及个别化学习活动所必要的学习环境和工具；支持进行教学目标检测和评价的软件工具，尤其是在大数据和人工智能技术支持下的智能型测评工具和软件；
所述用户层涵盖了教师、学生、家长和管理者四种类型的用户空间，通过各自的终端分别与所述智能教学平台进行数据交换。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人机操作模块还包括身份验证模块，所述身份验证模块采用用户账号和密码验证身份，并将验证结果发送到所述中央处理模块进行存储。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述教师空间包括课前教学设计模块、课中教学活动模块、课后学习检查模块和教学研究模块，所述课前教学设计模块用于接收教师课前教学设计数据并进行课前教学设计处理，所述课中教学活动模块用于接收教师课中教学活动数据并进行课中教学活动处理，所述课后学习检查模块用于接收教师课后学习检查数据并进行课后学习检查处理，所述教学研究模块用于接收教师教学研究数据并进行教师教学研究处理。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述学生空间包括课前预习模块、课中活动模块、课后作业模块和自主探究模块，所述课前预习模块用于接收学生课前预习数据并进行课前预习处理，所述课中活动模块用于接收学生课中活动数据并进行课中活动处理，所述课后作业模块用于接收学生课后作业数据并进行课后作业处理，所述自主探究模块用于接收学生自主探究数据并进行学生自主探究处理。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述家长空间包括课前督促预习模块、课中支持活动模块和课后检查作业模块，所述课前督促预习模块用于接收家长课前督促数据并进行家长课前督促处理，所述课中支持活动模块用于接收家长课中支持活动数据并进行家长课中支持处理，所述课后检查作业模块用于接收家长课后检查作业数据并进行家长课后检查作业处理。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管理者空间包括信息化教学规划模块、信息化教学管理模块、教学绩效评估模块和教师专业发展模块，所述信息化教学规划模块用于接收体现管理者领导力的信息化教学规划、实施数据并进行实时处理；所述信息化教学管理模块用于接收智能教学平台实时数据并进行汇总处理；所述教学绩效评估模块根据大数据和人工智能技术支持的教学评价工具对智能教学平台实时数据进行处理，并给出反馈意见；所述教师专业发展模块接收管理者对于校本或区域性教研活动、教师培训等教师专业发展的数据并进行处理。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述教学资源模块包括基础数据模块、教辅材料模块、网络资源模块和教研资源模块，所述基础数据模块用于存储管理者输入的基础数据资源，所述教辅材料模块用于存储管理者输入的教辅材料数据，所述网络资源模块用于存储管理者输入的网络资源数据，所述教研资源模块用于存储管理者输入的教研资源数据。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述教学评价模块包括诊断性评价模块、形成性评价模块和总结性评价模块，所述诊断性评价模块用于存储诊断性评价数据，所述形成性评价模块用于存储形成性评价数据，所述总结性评价模块用于存储总结性评价数据。
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