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推進(jìn)混合教改和產(chǎn)學(xué)研合作,提升智能專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量

2017-11-06 19:03劉麗珍宋巍尚媛園劉杰王萬(wàn)森
計(jì)算機(jī)教育 2017年10期
關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研合作

劉麗珍 宋巍 尚媛園 劉杰 王萬(wàn)森

摘 要:以?xún)?yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)和混合式教學(xué)改革作為切入點(diǎn),探討提高本科教學(xué)質(zhì)量的改革思路,強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)、學(xué)科的協(xié)同發(fā)展,側(cè)重于學(xué)生科研實(shí)踐能力的培養(yǎng),進(jìn)一步結(jié)合科教融合和產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)模式,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐創(chuàng)新能力,以期改善我國(guó)本科教育中理論知識(shí)與前沿科技、新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所脫節(jié)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:智能本科人才培養(yǎng)體系;產(chǎn)學(xué)研合作;優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè);混合式教學(xué)改革

0 引 言

隨著 “深藍(lán)”戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫、AlphaGo(包括Master)戰(zhàn)勝李世石等里程碑式的技術(shù)飛躍,人工智能成為國(guó)家戰(zhàn)略的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。作為21世紀(jì)最前沿的科技領(lǐng)域,人工智能不但成為新的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),而且影響著社會(huì)各行業(yè)各領(lǐng)域的深入發(fā)展,因此世界各國(guó)紛紛布局發(fā)展人工智能,爭(zhēng)先恐后占領(lǐng)人工智能領(lǐng)域新高點(diǎn)。如美國(guó)已將人工智能上升到國(guó)家戰(zhàn)略,并發(fā)布“美國(guó)國(guó)家人工智能研究與發(fā)展策略規(guī)劃”和“為人工智能的未來(lái)做好準(zhǔn)備”。中國(guó)也將人工智能正式列入“‘十三五國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”和《政府工作報(bào)告》。然而,要真正實(shí)現(xiàn)從“互聯(lián)網(wǎng)+”向“人工智能+”的進(jìn)化,面臨的最大問(wèn)題不是智能技術(shù)本身的發(fā)展,而是智能領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。人才是科技創(chuàng)新最重要的因素,科技的競(jìng)爭(zhēng)就是人才的競(jìng)爭(zhēng)。改革人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵與基礎(chǔ),也是提高大學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)國(guó)夢(mèng)”的根本途徑。

當(dāng)前,我國(guó)正以人工智能為著力點(diǎn),帶動(dòng)各行業(yè)各領(lǐng)域向智能化、服務(wù)化和高附加值方向快速發(fā)展。雖然目前還處于智能發(fā)展初期,但人工智能將越來(lái)越多地與互聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)、醫(yī)療等各行業(yè)各領(lǐng)域相互融合,并發(fā)揮機(jī)器學(xué)習(xí)的巨大市場(chǎng)潛能,會(huì)迎來(lái)廣闊的發(fā)展前景。同時(shí),在全球范圍內(nèi)也涌現(xiàn)出對(duì)智能專(zhuān)業(yè)人才的極大需求。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析,全世界人工智能專(zhuān)業(yè)人才數(shù)量約為25萬(wàn),數(shù)量最多的國(guó)家依次為:美國(guó)、英國(guó)、印度、加拿大、法國(guó)、荷蘭、德國(guó)、西班牙、澳大利亞、巴西、中國(guó)。顯然,人才的培養(yǎng)不是一蹴而就的事情,需要不斷改革智能專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)體系,并形成一整套行之有效的培養(yǎng)方法,才能系統(tǒng)培養(yǎng)出大量能夠靈活掌握和創(chuàng)新應(yīng)用人工智能基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法的智能專(zhuān)業(yè)人才。

1 加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè),結(jié)合混合教學(xué)模式改革,提升教育理念的創(chuàng)新性、教學(xué)資源的實(shí)用性、教學(xué)水平的先進(jìn)性

在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的關(guān)鍵階段,大學(xué)生作為未來(lái)科技發(fā)展的中堅(jiān)力量,其創(chuàng)新水平直接關(guān)系到我國(guó)戰(zhàn)略和新興產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才需求的質(zhì)量。因此,我們必須深化高等教育教學(xué)改革,主動(dòng)適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求和多樣化終身學(xué)習(xí)需求,立足國(guó)情并建設(shè)優(yōu)質(zhì)教育資源和公共教育服務(wù)平臺(tái),推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源的廣泛應(yīng)用與全面共享,提高高等教育教學(xué)質(zhì)量和人才創(chuàng)新能力。同時(shí),在人才培養(yǎng)進(jìn)程中,轉(zhuǎn)變教育思想,更新教育觀念,改革人才培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和手段的現(xiàn)代化;堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,注重科研和教學(xué)的高度統(tǒng)一,尤其注重大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),著力提高大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力;堅(jiān)持以社會(huì)需求為導(dǎo)向,深化教學(xué)改革,構(gòu)建主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新人才培養(yǎng)綜合體系。

優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)是提高高等學(xué)校教學(xué)水平和質(zhì)量的一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的奠基性工作,是學(xué)科和專(zhuān)業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ),對(duì)人才培養(yǎng)具有重要的影響和深遠(yuǎn)的意義。積極開(kāi)展在線開(kāi)放課程、精品課程群等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)工作,對(duì)教學(xué)改革、課程教學(xué)質(zhì)量、因材施教、培養(yǎng)高層次創(chuàng)新人才等方面都具有重要的實(shí)際意義和顯著的示范作用。優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源本身的特色、可示范性、高水平及良好的推廣性,能夠有效地帶動(dòng)本科教學(xué)體系資源的整體建設(shè)和發(fā)展,明顯改善智能學(xué)科與專(zhuān)業(yè)核心課程的教學(xué)條件,讓更多學(xué)生受益于優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,同時(shí)也有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和教師教學(xué)質(zhì)量的提高。

針對(duì)智能專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn),我們以學(xué)科和專(zhuān)業(yè)建設(shè)為依托,以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo),以?xún)?yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)為契機(jī),建設(shè)基于層次化課程體系的精品課程群、網(wǎng)絡(luò)在線課程、多媒體課程等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源;結(jié)合課堂教學(xué)、在線學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)、學(xué)習(xí)評(píng)估和科研實(shí)踐等混合教學(xué)改革策略,更新教育思想和教學(xué)理念,深化混合教學(xué)改革模式,轉(zhuǎn)變學(xué)生的認(rèn)知模式和學(xué)習(xí)方式;同時(shí),改革教師的教學(xué)方法、策略和角色,全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和教師的教學(xué)水平,實(shí)現(xiàn)“課堂講授”結(jié)合“線上引導(dǎo)”、“傳道授業(yè)”結(jié)合“創(chuàng)新思考”、“終考定分”結(jié)合“過(guò)程評(píng)估”的教學(xué)改革目標(biāo)。

目前,首都師范大學(xué)信息工程學(xué)院已經(jīng)建設(shè)了“智能信息獲取技術(shù)”北京市精品課程、“智能信息處理”精品課程群、“人工智原理及其應(yīng)用”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材和北京市精品教材等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,形成以精品課程與精品教材帶動(dòng)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革,進(jìn)而提升本科教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)為學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)提供良好服務(wù)。首都師范大學(xué)信息工程學(xué)院先后獲得北京市和校級(jí)教改項(xiàng)目8項(xiàng)、優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)4項(xiàng);北京市及校級(jí)精品課程3門(mén)、優(yōu)秀課程6門(mén);國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、北京市精品教材3項(xiàng);探究式本科課程建設(shè)1門(mén)、雙語(yǔ)課程建設(shè)1門(mén)、多媒體課程建設(shè)6門(mén)、通識(shí)課程建設(shè)1門(mén)、網(wǎng)絡(luò)在線課程(MOOC、SPOC)建設(shè)2門(mén);發(fā)表教改論文40余篇;榮獲國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)課件比賽一、二、三等獎(jiǎng)共5項(xiàng)。通過(guò)教學(xué)資源精品化和課程體系層次化的教學(xué)改革,促進(jìn)學(xué)生深刻理解、掌握和應(yīng)用人工智能的基礎(chǔ)理論方法和核心技術(shù),同時(shí)也為社會(huì)提供終身學(xué)習(xí)的支持服務(wù)體系。

在教學(xué)改革中,混合式教改強(qiáng)調(diào)通過(guò)學(xué)生主體性與教師主導(dǎo)性的結(jié)合來(lái)強(qiáng)化學(xué)生主體作用的發(fā)揮,而建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,重視學(xué)生認(rèn)知過(guò)程的個(gè)性化差異,學(xué)生是認(rèn)知的主體,是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者,因此賦予學(xué)生高度的自主性,但是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高往往離不開(kāi)教師的指導(dǎo),不能將“自主學(xué)習(xí)”等同于“沒(méi)有教師的自由學(xué)習(xí)”。因此,混合式教學(xué)改革與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論不謀而合,它將傳統(tǒng)教學(xué)方式與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),融合課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì),綜合采用教師課堂集中授課、網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂自主學(xué)習(xí)、師生在線互動(dòng)交流、重要知識(shí)點(diǎn)在線課程視頻講授(MOOC、SPOC)等多種形式的混合教學(xué)模式,有利于提升學(xué)習(xí)和教育理念,方便開(kāi)展多渠道、多形式的師生、生生以及人機(jī)互動(dòng)的教學(xué)過(guò)程,為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)的寬松學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以側(cè)重選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式;由于可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,學(xué)生還可以對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思;教師也由原來(lái)的課堂主導(dǎo)者和知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)過(guò)程的組織者和指導(dǎo)者。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,混合教育改革模式有機(jī)融合學(xué)生自身特點(diǎn)、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、線上引導(dǎo)、課上傳授、學(xué)習(xí)評(píng)估,相比傳統(tǒng)培養(yǎng)模式,可以為學(xué)生提供更加靈活多樣和個(gè)性化的教學(xué)資源和環(huán)境,顯著提高教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新能力。endprint

2 立足創(chuàng)新能力培養(yǎng)、科教融合,結(jié)合產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)綜合體系

智能專(zhuān)業(yè)具有與前沿最新科研成果緊密相關(guān)的特點(diǎn),因此提倡教學(xué)科研并重,強(qiáng)調(diào)教學(xué)水平的提高最終離不開(kāi)創(chuàng)新實(shí)踐和科研成果的支撐,同時(shí)可以強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),提升大學(xué)生科研素養(yǎng)和實(shí)踐能力。近年來(lái),智能專(zhuān)業(yè)搭建“智能信息處理實(shí)驗(yàn)室”“智能機(jī)器人開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”等實(shí)踐教學(xué)和科研平臺(tái),積極開(kāi)展學(xué)生的課程實(shí)踐、學(xué)生科研、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等科研實(shí)踐活動(dòng),使教學(xué)能將體現(xiàn)積極的主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程和充滿探索的創(chuàng)新實(shí)踐體驗(yàn)相融合;強(qiáng)化以學(xué)生為主體、以教師為指導(dǎo)的教學(xué)策略,融合教與學(xué)的指導(dǎo)、創(chuàng)新和合作的角色;激勵(lì)團(tuán)隊(duì)教師不斷提高自身科研水平,以科研促教學(xué),注重教學(xué)和科研的有機(jī)統(tǒng)一;加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),鼓勵(lì)師生之間組成科技創(chuàng)新梯隊(duì),將教學(xué)過(guò)程從注重信息傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒蜕g“吸收、內(nèi)化和實(shí)踐”的探究式教學(xué)和科研創(chuàng)新活動(dòng),最終形成互為補(bǔ)充、互相促進(jìn)、相互滲透、相輔相成的創(chuàng)新人才綜合培養(yǎng)模式。

人工智能可以用來(lái)解決許多問(wèn)題,如機(jī)器人寫(xiě)作、醫(yī)療診斷、自動(dòng)駕駛等,但要真正實(shí)現(xiàn)“人工智能+”的快速發(fā)展,還需要系統(tǒng)培養(yǎng)大量能夠掌握、應(yīng)用人工智能基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法的智能專(zhuān)業(yè)人才。智能專(zhuān)業(yè)基于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求,交叉融合科學(xué)、人文和工程技術(shù),結(jié)合產(chǎn)學(xué)研合作一體化實(shí)踐機(jī)制,帶領(lǐng)學(xué)生應(yīng)用人工智能理論和前沿技術(shù)等專(zhuān)業(yè)知識(shí),在“智能+英語(yǔ)作文批改”“智能+教育機(jī)器人”等方面取得一系列實(shí)用性創(chuàng)新成果。產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐活動(dòng),一方面加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,另一方面培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐創(chuàng)新能力,有效改善我國(guó)本科教育中理論知識(shí)與前沿科技、新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所脫節(jié)的問(wèn)題,同時(shí)提升教師的科研水平,進(jìn)而以科研促教學(xué),進(jìn)一步提高本科教學(xué)質(zhì)量。圖1是混合教學(xué)+產(chǎn)學(xué)研合作模式下的智能專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)體系。

近年來(lái),智能專(zhuān)業(yè)開(kāi)展了注重基礎(chǔ)、強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)、服務(wù)社會(huì)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),形成了“一個(gè)注重”“兩個(gè)突出”“三個(gè)融合”的實(shí)踐教學(xué)改革和人才培養(yǎng)思路:①注重優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)改革、師資隊(duì)伍和專(zhuān)業(yè)建設(shè)的協(xié)同發(fā)展,完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),提高本科教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)。②充分發(fā)揮教師在科研實(shí)踐教學(xué)中的指導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)科前沿的發(fā)展趨勢(shì)及研究熱點(diǎn),突出培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究和自主學(xué)習(xí)能力。③通過(guò)本科教育與前沿科技、國(guó)家文化戰(zhàn)略、新興產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有機(jī)融合,科學(xué)、人文和工程的交叉融合,人工智能、社會(huì)服務(wù)和創(chuàng)新應(yīng)用的技術(shù)融合,突出培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型、綜合性智能專(zhuān)業(yè)本科人才。

3 建設(shè)高水平師資隊(duì)伍,推進(jìn)人才培養(yǎng)和教學(xué)資源、專(zhuān)業(yè)、學(xué)科的協(xié)同共建

學(xué)科和專(zhuān)業(yè)既有內(nèi)在聯(lián)系又有不同內(nèi)涵,既相互區(qū)別又相互聯(lián)系、相互促進(jìn),教學(xué)資源是由人才培養(yǎng)計(jì)劃和學(xué)科知識(shí)組建的。學(xué)科、專(zhuān)業(yè)、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)與人才培養(yǎng)的劃分依據(jù)、遵循的規(guī)律和構(gòu)成成分不同,但學(xué)科知識(shí)的分化與綜合組成了教學(xué)資源,教學(xué)內(nèi)容又固化了學(xué)科知識(shí)并促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展,而學(xué)科是專(zhuān)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),專(zhuān)業(yè)的特色化發(fā)展又促進(jìn)學(xué)科知識(shí)的豐富與發(fā)展。高校的學(xué)科、專(zhuān)業(yè)、教學(xué)資源建設(shè)是一種協(xié)同共生的關(guān)系,一方面,學(xué)科建設(shè)的發(fā)展及成果可以直接為專(zhuān)業(yè)建設(shè)提供動(dòng)力與支持;另一方面,專(zhuān)業(yè)建設(shè)又為學(xué)科建設(shè)與發(fā)展提供課題和提出要求,促進(jìn)學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)質(zhì)量和教師隊(duì)伍提高自身素質(zhì)與水平。

在人才培養(yǎng)中,教師的綜合實(shí)力是一個(gè)根本問(wèn)題,因此要致力于打造一支科研水平高、教學(xué)業(yè)務(wù)精湛的教師隊(duì)伍,鼓勵(lì)教師走出國(guó)門(mén), 加強(qiáng)與國(guó)外高水平大學(xué)的交流合作,將國(guó)際上先進(jìn)的教育理念、最新的科研成果和理論方法融入創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,并通過(guò)開(kāi)展多種形式的國(guó)際交流與科研合作,培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)人才,進(jìn)而提高我國(guó)高等教育的國(guó)際化水平。

綜上,針對(duì)智能專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃和人才培養(yǎng)目標(biāo),全面考慮人才培養(yǎng)所需知識(shí)的層次和遞進(jìn)關(guān)系,分步驟、有計(jì)劃地進(jìn)行改革創(chuàng)新和建設(shè),帶動(dòng)教學(xué)內(nèi)容、教師隊(duì)伍、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)改革的建設(shè)和專(zhuān)業(yè)及學(xué)科的協(xié)同發(fā)展,是未來(lái)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要改革模式,有利于人才具備全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和綜合素養(yǎng),從而切實(shí)提高智能專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量和核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié) 語(yǔ)

“深化教育改革,推進(jìn)素質(zhì)教育”是習(xí)近平總書(shū)記對(duì)教育工作提出的明確要求,也是提高大學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)國(guó)夢(mèng)”的根本途徑。當(dāng)前是我國(guó)高等教育鞏固成果、深化改革、提高質(zhì)量、持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,圍繞將新技術(shù)應(yīng)用于提高教學(xué)質(zhì)量、加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)等主題,教育部倡導(dǎo)進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革,全面提高教學(xué)質(zhì)量,突顯本科教學(xué)重要性。筆者基于北京市教改項(xiàng)目、北京市精品課程及精品教材、國(guó)家規(guī)劃教材、校級(jí)精品課程群建設(shè)等優(yōu)質(zhì)資源建設(shè),拓展優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源對(duì)學(xué)生的影響力和受益面,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、策略以及科研實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的混合教改模式,打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空局限,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),推進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源與學(xué)科、專(zhuān)業(yè)、人才培養(yǎng)的協(xié)同共建,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作實(shí)踐活動(dòng)切實(shí)提高智能專(zhuān)業(yè)人才的科研創(chuàng)新能力。

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(編輯:史志偉)endprint

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