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矿尘防治技术课程教案

矿尘防治技术课程

教学方案

一、课程设置

1、课程性质:

矿井通风与安全专业是国家示范院校重点建设专业,是河南省教改试点专业,是平煤集团和学院的重点专业。

《矿尘防治技术》是矿井通风与安全专业必修的一门“工学结合”的主干核心课程,也是相关煤矿专业必修或选修的一门课程。

同时又是煤炭行业通风安全专业测尘、防尘等技术工种技能等级鉴定取证的主要专业课程。

2、课程任务:

通过课程相关知识的理论学习和技能强化训练,培养学生具备测尘、防尘、矿尘管理等方面岗位技术应用和管理的职业综合素质能力;具有分析矿尘实际情况和解决矿尘实际问题的专业能力;养成自主学习钻研习惯和良好的职业道德,为终身学习钻研和专业技能拓展打下良好的基础。

同时,不断增强团队协作精神,树立长期从事煤矿工作的信心。

它的先修课程是:

流体力学、矿井通风技术、煤矿开采与掘进等职业技术课程。

3、设计理念:

矿尘防治技术课程以完成矿尘防治的主要工作过程进行内容组织与设计,突出课程的针对性,强化工作任务的实用性。

在实践教学手段上,让学生自主观摩、自主设计方案,人人有机会动手。

在实践教学形式上,除传统的实验、实训外,增加了设计型、综合性乃至研讨型实训专题,以培养学生的专业素质、创造性思维、动手能力和解决分析问题能力;

4、设计思路:

按照高职高专教育教学规律,根据通风与安全专业的培养目标,经过对矿尘防治技术课程所对应的职业岗位能力进行充分调研、分析,将相同、相近的能力进行提炼、归纳和组合,按照基于工作过程为导向的思路将课程内容进行序化,组构矿尘防治技术课程主体框架,达到课程知识模块化,模块内容任务化,任务和工作结合实用化的要求。

结合煤矿生产产尘过程,以工作任务为载体把矿尘防治专业技术知识和实践技能有机联系起来,使课程各模块之间相互连接,互为整体,形成模块化的课程体系。

在实施过程中,采用项目教学。

依据设定的矿井生产基本条件,让学生结合生产条件完成测尘、防尘等项任务。

整个过程,学生全程参与,边讲边练,讲练结合,有利于激发学生学习的积极性和主动性,提高学生的实际动手能力。

二、课程教学设计

(一)教学内容的选取

在正确处理教学内容的针对性与适用性的关系时,做到了以下几点:

1.针对培养从事煤矿企业测尘工、防尘工、注水注浆工和矿尘管理等工作的教学目标,设计教学内容,做到“必需够用”。

测尘工、防尘工、注水注浆工和矿尘管理干部,所要掌握的专业技术岗位职能各有不同,侧重点不一样,新的教材各模块、任务具有针对性和实用性,教学内容符合职业岗位(群)的任职要求,坚持“必需够用”为度。

2.根据就业岗位的多样性,灵活有针对性的学习、训练不同岗位需要的知识和技能,做到对准岗位整合教学内容,实现“按需施教”。

本课程是矿井通风与安全专业的核心课程,矿井通风与安全专业毕业生的主要职业面向是:

从事通风队(科)、防尘队(科)、防突队(科)和安检科等单位的特种岗位工作和生产技术管理工作。

课程实施过程中,以实践能力训练为主,采用项目教学,集中时间学习。

要求必须全面掌握矿尘防治的专业知识与技能。

3.根据就业需要有的放矢的选择教学内容,做到近期就业“必需够用”,将来发展“迁移可用”。

近年来,通风与安全专业毕业生就业情况看好。

随着科技进步的迅猛发展,防尘技术和仪器、装备也在不断地发展和更新,这就要求教学内容应适时更新,将新技术、新知识、新工艺、新仪器、新装备及时补充到教学中。

由于知识更新,毕业生的就业观念将发生变化,就业范围将进一步扩大。

因此,教学内容充分考虑了学生的适岗、应变和岗位迁移及继续学习的基本能力,以适应职业变化对知识的需求。

(二)教学内容的组织与安排

按照高职高专教育特点,遵循学生职业能力培养的基本规律,以仿真的工作环境为氛围,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容。

其组织形式是以模块、任务取代了章、节、传统的做法。

教学内容划分出矿尘的检测、防止和隔绝煤尘爆炸、煤矿防尘技术、防尘技术的选择与实施、尘肺病与个体防护、矿井防尘供水等六个模块。

各模块、工作任务教学安排如下:

模块一矿尘的检测26学时

任务名称

知识点

技能点

学时分配

任务1:

测定粉尘浓度

1.熟知矿尘的计量

2.熟知矿尘的产生与危害

1.能正确使用粉尘浓度测定仪测定指定地点的粉尘浓度

2.能正确选择测点和采样

10

基于工作过程的粉尘浓度检测(实测)

10

编写报告

2

答辩考核

4

模块二防止和隔绝煤尘爆炸10学时

任务名称

知识点

技能点

学时分配

防止和隔绝煤尘爆炸

1.熟知煤尘爆炸的必要条件

2.熟识影响煤尘爆炸的因素

3.了解煤尘爆炸的主要特征

1.熟知隔爆设施的位置、作用、隔爆机理、规格质量标准

2.熟知预防煤尘爆炸的技术措施

3.掌握煤尘爆炸的必要条件

4

编写报告

2

答辩考核

4

模块三煤矿防尘技术24学时

任务名称

知识点

技能点

学时分配

任务1:

煤层注水预先湿润煤体防尘技术

1.熟知矿尘的湿润性

2.熟知煤层注水的实质

3.熟知影响煤层注水效果的因素

能进行煤层注水预先湿润煤体防尘设计

4

任务2:

通风除尘

1.了解矿尘在井巷中的沉降

2.了解矿尘的扩散

熟知通风排尘的风速和风量

2

任务3:

喷雾降尘和除尘器除尘技术

1.了解喷雾降尘的作用及分类

2.熟知各种喷嘴的适用地点

3.了解除尘器的分类

1.熟知影响喷雾降尘效率的主要因素

2.熟知喷雾降尘、除尘器的应用

3.能正确选择不同地点的喷雾喷嘴和除尘器

2

煤层注水防尘设计

12

答辩考核

4

模块四防尘技术的选择与实施24学时

任务名称

知识点

技能点

学时分配

任务1:

掘进工作面综合防尘

1.熟知掘进工作面的尘源分布

2.熟知掘进工作面各主要工序防尘方法

能根据掘进工作面各主要工序产尘特点正确选择防尘方法

4

任务2:

采煤工作面综合防尘

1.熟知采煤工作面的尘源分布

2.熟知采煤工作面各主要工序防尘方法

1.能根据采煤工作面各主要工序产尘特点正确选择防尘方法

2.制定综采工作面综合防尘技术措施

10

任务3:

转载运输系统的防尘

1.了解常见自动喷雾装置和一般喷雾洒水装置

2.熟知喷雾参数的确定

3.熟知带式输送机转载点防尘罩的原则布置及主要技术参数的确定

1.能正确选择喷嘴类型

2.熟知密闭抽尘净化

3.了解密闭喷雾降尘和其它防尘措施

2

编写报告

4

答辩考核

4

模块五尘肺病与个体防护4学时

任务名称

知识点

技能点

学时分配

尘肺病与个体防护

1.熟知尘肺病和种类

2.熟识尘肺病的危害

3.了解影响尘肺病的因素

1.强化综合防尘意识,正确使用个体防护

2.熟知预防尘肺病的技术措施

4

模块六矿井防尘供水4学时

任务名称

知识点

技能点

学时分配

任务1:

矿井防尘洒水水源、管网系统及用水量计算

1.了解水源与供水形式的选择

2.了解管网布置形式及选择

3.熟知矿井防尘用水量的计算

会进行矿井用水量的计算

2

任务2:

矿井防尘洒水系统图的绘制

了解井下消防洒水管路系统图及内容

1.熟知井下防尘洒水管路系统

2.能识读和绘制矿井防尘系统图

2

 

课程总结及成绩总评6学时

 

(三)模块教学设计

模块一:

矿尘的检测教学设计

项目任务

矿尘的检测

时间

实施

地点

班级

计划学时

审核

目标

熟知矿尘的性质及危害,掌握粉尘浓度测定仪的使用方法

任务内容与

要求

任务内容:

1.矿尘及计量指标;

2.矿尘的产生及危害;

3.粉尘浓度测定方法;

4.粉尘分散度、矿尘中游离二氧化硅含量测定方法。

任务要求:

1.熟知矿尘及计量指标、尘源及危害;

2.能正确使用粉尘浓度测定仪测定工作地点的粉尘;

3.了解粉尘分散度、矿尘中游离二氧化硅含量测定方法。

媒介

工作页、多媒体课件、粉尘浓度测定仪

教学方法

1.设疑引导讨论法

2.讲解分析法

教学组织

项目教学介绍--任务引入及讲解--互动—测尘技能训练(示范-模仿

分组训练-测尘技能训练)

任务实施步骤

一、课程概论

二、相关知识学习

一)项目引入并设置学习讨论题

二)寻找答案

三)互动

1.组织讨论

1)分6个学习小组讨论分析,学习小组代表针对设疑问题进行陈述;

2)各小组补充陈述发言。

3.自由提问答疑。

4.教师点评、答疑。

二、测尘技能训练

1.示范讲解(测尘仪、测尘示范;分6组领用仪器、充电。

2.模仿纠偏、模仿训练(纠偏每组1人;滤膜准备,由组长负责每人至少操作1次。

3.实测粉尘(提前充电、准备滤膜,到公路边实测粉尘)。

4.实训报告与考核。

效果评价

教学组织评价:

教学方法评价:

学生学习评价:

模块二:

煤尘爆炸及其预防

项目任务

防止和隔绝煤尘爆炸

时间

实施

地点

班级

计划学时

审核

目标

熟知煤尘爆炸的必要条件及影响因素,熟知预防煤尘爆炸的技术措施

任务内容与

要求

任务内容:

1.煤尘爆炸的必要条件;

2.影响煤尘爆炸的因素;

3.煤尘爆炸的主要特征

4.隔爆设施的位置、作用、隔爆机理、规格质量标准

任务要求:

1.熟知隔爆设施的位置、作用、隔爆机理、规格质量标准;

2.熟知预防煤尘爆炸的技术措施;

3.了解煤尘爆炸性鉴定;

4.隔爆水棚设计

媒介

工作页、多媒体课件、煤尘爆炸演示仪

教学方法

1.设疑引导讨论法

2.讲解分析法

教学组织

任务引入及讲解--互动(设疑—组织讨论—问题回答—引导分析-教师点评、答疑)—煤尘爆炸演示—项目1、2考核及效果评价

任务实施步骤

一、讲解相关知识(多媒体课件)

二、互动()

三、煤尘爆炸演示(分3小组实施)

1.煤尘爆炸鉴定装置介绍

2.煤尘爆炸演示

四、水棚设置训练

按照实训中心模拟巷道尺寸设置隔爆水袋棚,画出设计图纸,写出设计说明书(内容:

设计水棚形式和数量;水棚安装使用维护)。

答辩考核。

效果评价

教学组织评价:

教学方法评价:

学生学习评价:

 

模块三:

煤矿防尘技术

项目任务

煤矿防尘技术

时间

实施

地点

班级

计划学时

审核

目标

熟知煤矿防尘主要技术,能进行煤层注水工程设计

任务内容与

要求

任务内容:

1.煤层注水的原理

2.影响煤层注水效果的因素

3.煤层注水预先湿润煤体防尘设计

4.通风排尘的风速和风量

5.喷雾降尘的作用及分类

6.各种喷嘴的适用地点

7.除尘器的分类

任务要求:

1.熟知煤层注水的原理、影响煤层注水效果的因素

2.能进行煤层注水工程设计

3.了解矿尘在井巷中的沉降和扩散

4.熟知通风排尘的风速和风量

5.了解喷雾降尘的作用及分类

6.熟知喷雾降尘应用、除尘器除尘的结构、原理和应用

媒介

工作页、多媒体课件

教学方法

1.设疑引导讨论法

2.讲解分析法;3.学做一体

教学组织

任务引入及讲解--互动(设疑—组织讨论—问题回答—引导分析-教师点评、答疑)—煤层注水课程设计

任务实施步骤

一、讲解相关知识(多媒体课件)

二、互动

1.设疑问题2.组织讨论

1)分6个学习小组讨论分析,学习小组代表针对设疑问题进行陈述;2)各小组补充陈述发言。

3.自由提问答疑

4.教师点评、答疑

三、煤层注水课程设计

1.下达设计任务书

2.煤层注水设施安装使用实训

3.编写设计说明书、绘图;

4.考核(设计报告、提问答辩)

四、喷雾器和除尘器实训(2学时,与设计交叉进行。

培训学生自主完成)

1.有无旋转芯喷雾器比较;2.除尘器安装使用

效果评价

学生相互评价:

模块相关知识讨论题记录情况

设计答辩评价:

设计是否正确、完整,插图质量,回答问题情况

模块四:

防尘技术的选择与实施

项目任务

防尘技术选择与实施

实施

地点

班级

计划学时

审核

目标

能进行采、掘工作面防尘技术的选择与实施

任务内容与

要求

任务内容:

1.采掘工作面的尘源分布

2.采掘工作面各主要工序防尘方法

任务要求:

1.熟知采掘工作面的尘源分布

2.熟知采掘工作面各主要工序防尘方法

3.能根据采掘工作面各主要工序产尘特点正确选择防尘方法

媒介

工作页、多媒体课件

教学方法

1.设疑引导讨论法

2.讲解分析法

教学组织

任务引入及讲解--互动(设疑—组织讨论—问题回答—引导分析-教师点评、答疑)—参观实训—项目3、4考核及效果评价

任务实施步骤

一、讲解相关知识(多媒体课件)

二、互动

1.设疑问题

1)给定一个采煤工作面工程平面布置图,试叙述其工作面的综合防尘技术。

2)给定一个掘进工作面,试叙述其工作面的综合防尘技术。

2.组织讨论

1)分6个学习小组讨论分析,学习小组代表针对设疑问题进行陈述;

2)各小组补充陈述发言。

3.自由提问答疑

4.教师点评、答疑

三、综合防尘设计实训

1.参观院综机车间,熟知机采工作面的回采工艺和防尘技术;

2.观摩掘进机工作过程、产尘与防尘;

3.综采工作面综合防尘设计。

成果:

1)设计报告电子档,每人一份(前言、目录、正文、参考资料);

2)分小组制作PPT汇报

四、答辩考核

效果评价

教学组织评价:

教学方法评价:

学生学习评价:

模块五:

尘肺病与个体防护

项目任务

尘肺病与个体防护

时间

实施

地点

班级

计划学时

审核

目标

强化综合防尘意识,熟知预防尘肺病的技术措施

任务内容与

要求

任务内容:

1.尘肺病和种类

2.尘肺病的危害

3.影响尘肺病的因素

4.个体防护

5.预防尘肺病的技术措施

任务要求:

1.熟知尘肺病和种类

2.熟识尘肺病的危害

3.了解影响尘肺病的因素

4.强化综合防尘意识,正确使用个体防护

5.熟知预防尘肺病的技术措施

媒介

工作页、多媒体课件

教学方法

1.设疑引导讨论法

2.讲解分析法

教学组织

任务引入及讲解--互动(设疑—组织讨论—问题回答—引导分析-教师点评、答疑)

任务实施步骤

一、讲解相关知识(多媒体课件)

二、互动

1.设疑问题

2.组织讨论

1)分6个学习小组讨论分析,学习小组代表针对设疑问题进行陈述;

2)各小组补充陈述发言。

3.自由提问答疑

4.教师点评、答疑

三、考核

效果评价

教学组织评价:

教学方法评价:

学生学习评价:

模块六:

矿井防尘供水

项目任务

矿井防尘洒水系统设计

时间

实施

地点

班级

计划学时

审核

目标

熟悉矿井防尘供水设计内容,识读矿井防尘供水系统图

任务内容与

要求

任务内容:

1、水源与供水形式

2、管网布置形式及选择

3、矿井防尘用水量的计算

4、管网水力计算和管路选择

5、水压计算

6、管网的加压措施和水泵选型

7、矿井防尘洒水管路系统工程平面图的绘制

8、矿井防尘系统示意图

任务要求:

1、了解水源与供水形式的选择

2、了解管网布置形式及选择

3、熟知矿井防尘用水量的计算

4、熟知管网水力计算和管路选择

5、熟知水压计算

6、熟知管网的加压措施和水泵选型

7、熟知矿井防尘洒水管路系统工程平面图的绘制

8、能看懂或绘制矿井防尘系统示意图

媒介

工作页、多媒体课件

教学方法

1.设疑引导讨论法

2.讲解分析法

教学组织

讲解--矿井防尘洒水系统设计—矿井防尘系统示意图的识读和绘制—项目5、6考核及效果评价

任务实施步骤

一、讲解相关知识(多媒体课件)

二、矿井防尘洒水系统设计

某矿采掘工程平面图如图6-3-1所示(课本),采取主(立井)、副(斜井)开拓。

矿井布置一个综采工作面,年产300万吨,采煤机型号MGTY-300/700,冷却和喷雾耗水量240L/min;两个机掘工作面,锚喷支护。

该矿已对防尘洒水部分内容进行了设计,请在仔细识读矿井防尘洒水管路系统平面图的基础上,计算矿井防尘洒水量。

三、矿井防尘系统示意图的识读和绘制

四、答辩考核及效果评价

效果评价

教学组织评价:

教学方法评价:

学生学习评价:

 

(四)课程重点、难点及解决办法

依据矿尘防治技术课程特点与煤矿井下生产的特殊性,矿尘防治技术课程的重点和难点如下:

1.本课程的重点及解决方法:

1)课程重点

矿尘的检测、采掘工作面综合防尘技术、综合防尘系统示意图的识读与绘制

2)课程重点的解决方法

(1)温故而知新

对涉及的煤矿开采技术、矿井通风等相关知识,老师课堂必须进行重复补充讲授,要求学生课外温习,组织学生到采矿实训室(30多组采矿模型)、矿井通风实训室(现代化矿井通风仿真系统)、综采综掘实训车间(综合机械化采煤设备)进行参观讲课,通过教师讲解和演练,学生的学与做,让学生逐步掌握煤矿的井下主要生产环节防尘技术。

(2)课内理论与技能讲练透切

a.实训时,老师先示范,学生后进行仿效训练,再分组训练,讲看结合,演练结合,帮助学生提高操作技能。

b.通过边讲边练,讲练结合,一是将教学内容融会贯通,特别是对重点内容全面掌握,二是锻炼学生独立工作和解决实际问题的能力;三是积累一定的工作经验。

c.采取灵活的教学方法和手段,如课堂讨论、案例教学、电化教学、使用多媒体课件和发挥网络教学的功能,帮助学生认识问题、分析问题和解决问题,提高学生的学习兴趣和自学能力,有助于学生对重点问题的理解和掌握。

b.重点问题重点讲授,反复强调,讲清讲透,引起学生重视。

(3)课外训练

a.利用实验室开放时间,学生可自主到实验室训练,提高学生的动手能力。

b.作业训练。

每次课后,教师都要布置适量习题,并认真批改,训练学生回答问题、绘图和计算能力。

2.矿尘防治技术课程难点及解决办法:

1)课程难点

煤层注水防尘设计、采掘工作面综合防尘安全技术措施的编写、综合防尘系统示意图的识读与绘制

2)课程难点的解决方法:

(1)将课堂搬到实训室,边看边讲边练

矿尘防治实训中心,是集“教学、实训、培训、职业技能鉴定和社会服务”于一体的多功能实训中心。

学生置身于该仿真的工作环境氛围,通过教师的重点讲授与辅导,让学生对难点予以消化吸收。

(2)运用现代化教育技术帮助学生对难点的突破

利用自己开发的多媒体课件,变抽象为生动,由静面到动画;采取课内和课外相结合的方式,组织学生观看录像片,并通过在线答疑网络平台,及时与学生沟通,帮助解决疑难问题。

(3)强化作业训练,重点辅导

针对煤层注水防尘设计和矿井防尘供水设计较难的问题,加强辅导,布置习题,强化学生计算能力和提高学生逻辑思维能力。

(五)成绩考核与评价

彻底打破“一张试卷定终身”的考核方式。

课程每个模块单独考核,课程总评成绩按照模块在课程中的权重,根据6个模块考核成绩综合评定。

以客观、真实地综合评价学生成绩。

模块考核评价标准:

工作态度(10%)+相关知识(40%)+实践技能(50%)

矿尘防治技术课程模块成绩考核表

模块名称

矿尘的检测

班级

姓名

考核类型

考核项目

标准分

考核内容

得分

考核

方式

知识

学习内容陈述、归纳和总结能力

40

面试

技能

报告编写

20

1.矿尘浓度测定实验报告的编写(10分)

2.煤尘爆炸性演示及鉴定实验报告的编写(10分)

实做

工作技能

30

1.测尘准备、测点选取(10分)

2.测尘操作熟练程度(10分)

3.独立工作能力(10分)

实做

态度

工作态度

10

1.按时完成工作任务(3分)

2.严谨的科学态度(3分)

3.文明操作、协作精神(4分)

综合评定

合计

考核得分

三、教学方法与教学手段

(一)教学模式的设计与创新

2007年以来,课程组教师致力于理论教学与实践相融合的一体化教学模式改革,在这一改革过程中逐步形成了以实践为导向的教学模式。

它是以“能力培养为核心,集理论教学,实习、实训、课程设计于一体”为指导思想,按照所从事的岗位应具备的职业能力的要求,来设计课程内容并组织教学。

该模式是将本课程所需要的理论教学和实践教学在一段时间(4周)内集中完成,学生在这个时间里,完成课程的理论知识学习并进行实际操作训练。

具体实施过程如下:

将学生分为6个学习小组,每个学习小组6人,共同完成模块的学习和技能训练;2-3位教师组成教学团队,共同进行课程教学工作。

每个模块安排主讲教师重点讲授模块的主要内容,并负责实施模块内的工作任务;团队教师共同进行辅导和答疑,检查和指导学生完成工作任务,模块结束后进行相应的考核,最后教师再将考核及工作任务完成情况实施点评。

这种教学模式具有以下特点:

1.在时间上,将课程内容安排在一段时间内集中完成,便于工作任务的实施。

2.在空间上,将教室与实验实训室结合形成专业教室或把教室转变为设计室,体现了一定的职业氛围。

3.在教师讲授方式上,教师组成教学团队,采用团队教学。

在教学过程中,教师在一起研讨教学方案,探讨教学中的问题,多位教师组成教学团队共同进行教学。

对于学生能够自学的内容,教师不再进行讲授;对于重点、难点,教师进行重点辅导和讲授,充分发挥教师教学团队共同探讨、相互促进的作用;每个模块安排主讲教师,对学生进行重点讲解,教学团队及时进行针对性辅导和答疑,引导学生完成各项工作任务。

4.在学生学习方法上,采用以学生为中心参与式的学习方法。

一个班划分若干个学习小组,组建学习团队。

学生以团队为单位,在课堂中进行小组讨论、辩论,在实训中互相示范演练,在课外互帮互助;在校外参与社会实践活动;这种学习方法,提高了学生的人际沟通能力,强化了学生的团队合作精神,提高了教与学的有效性。

5.在考核方式上,改变一张卷子定成绩的传统做法,采用综合考核方式。

针对学生对每个模块的工作任务完成情况、模块的汇报答辩情况、模块的考核成绩和最后的综合答辩与综合考核成绩,进行综合评定,从而正确的给出每个学生的课程成绩。

这种教学模式,把学生具备实践技能作为课程的主要教学目标,把专业技术理论知识贯穿到工作任务的完成之中,使学生从被动学习转变为主动学习探讨,学生的动手能力大大加强,学习效果好,学生非常满意。

(二)多种教学方法的应用

在课程讲授过程中,课程组教师根据课程内容和学生特点,注重采用启发式、讨论式、实际案例分析、项目教学法等形式,让学生在学习中参与,在参与中学习,激发学生的学习积极性和主动性。

1.启发式。

教师讲课前,认真备课,精心设计教学内容,针对某一知识点,如掘进工作面的通风除尘,在教师的启发引导下,学生联系以前所学的矿井通风知识,自己思考。

随着教师的提示,循序渐进,逐步深入,使复杂的问题简单化,学生易于理解和掌握。

这种教学方式在课堂讲授中经常采用,其目的是培养学生主动思考的习惯。

提高学生自主学习和分析、判断问题的能力,

2.讨论式。

在煤层注水防尘设计和矿井防尘供水设计过程中,给定的采煤工作面或矿井生产基本条件,划分学习小组,学生共同进行煤层注水防尘设计和矿井防尘供水设计。

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