冉罡 徐魯友

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

rangang wuxi jiangsu Province 214100 China

xuluyou* wuxi jiangsu Province 214100 China

中圖分類號：G804.49;G633.96

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2024.07.000

備注：null

作者簡介：冉罡（1985—），男，大學(xué)本科，中級-中小學(xué)一級; 研究方向?yàn)轶w育教學(xué)。

通信作者：徐魯友（1997—），男，碩士研究生，無職稱; 研究方向?yàn)轶w育教學(xué)，1198790105@qq.com。

普通作者：null

作者簡介：冉罡（1985-），男，本科，中小學(xué)一級教師，研究方向?yàn)轶w育教育。

通訊作者：徐魯友（1997-），男，碩士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動訓(xùn)練，體育教育。

摘要：體育與人工智能（Artificial Intelligence， AI）相結(jié)合，為用戶提供了更為專業(yè)化、個性化的運(yùn)動方案，但AI運(yùn)動技術(shù)在初中生群體中的應(yīng)用較少。本論文旨在分析AI運(yùn)動應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的可行性，通過對現(xiàn)有技術(shù)和教育實(shí)踐的綜合評估，總結(jié)目前研究的相關(guān)成果，發(fā)現(xiàn)研究的不足和潛在的改進(jìn)空間，探尋AI運(yùn)動應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的實(shí)施方法，以期為初中生體質(zhì)健康的促進(jìn)和體育中考成績的提高提供切實(shí)可行的辦法。

關(guān)鍵詞：人工智能；初中生；課后體育鍛煉；體育中考

Feasibility analysis of applying AI sports to after-school physical exercise for middle school students

RAN Gang? XU Luyou*

（The Experimental School Of Jiangsu Xishan Senior High School， Wuxi， Jiangsu? Province， 214100? China）

Abstract： The combination of sports and artificial intelligence （AI） provides users with more professional and personalized exercise plans， but the application of AI sports in the middle school student group is relatively limited. This paper aims to analyze the feasibility of applying AI sports to after-school physical exercise for junior high school students. Through a comprehensive evaluation of existing technologies and educational practices， it summarizes the relevant research results， identifies research shortcomings and potential improvement areas， and explores the implementation methods of applying AI sports to after-school physical exercise for junior high school students. The aim is to provide practical and feasible methods for promoting the physical health of junior high school students and improving their physical education scores in the middle school entrance examination.

Keywords： Artificial intelligence; Junior high school students; Post class physical exercise; Physical Education Middle School Entrance Examination

隨著AI技術(shù)的飛速發(fā)展，其在智能運(yùn)動領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入，呈現(xiàn)出智能運(yùn)動硬件、智能運(yùn)動軟件以及智能健身房等多樣化的應(yīng)用形態(tài)。AI運(yùn)動技術(shù)是指利用人工智能技術(shù)來提升運(yùn)動表現(xiàn)、分析運(yùn)動數(shù)據(jù)、優(yōu)化運(yùn)動訓(xùn)練和競賽策略的一系列應(yīng)用。其中，智能運(yùn)動軟件以其廣泛的適用性和深遠(yuǎn)的影響力尤為突出。它不僅能夠?yàn)橛脩袅可矶ㄖ聘鼘I(yè)化、個性化的運(yùn)動方案，還能有效激發(fā)運(yùn)動熱情，提升運(yùn)動效率[1]。青少年的健康和活力是國家未來的核心力量，而他們正處于身心成長的關(guān)鍵階段。特別是對于處于初中年齡段的學(xué)生來說，不僅面臨著體育中考的挑戰(zhàn)，更需通過個性化的運(yùn)動計(jì)劃來增強(qiáng)體能，優(yōu)化體育成績。

然而，盡管學(xué)校是初中生體育鍛煉的主要場所，但在放學(xué)后及居家環(huán)境中，他們參與體育活動的頻率和時間往往大幅減少。此前的研究已證實(shí)，AI運(yùn)動技術(shù)在大學(xué)生群體中的應(yīng)用，能顯著提高他們參與課外體育鍛煉的頻率、時間和強(qiáng)度。相比之下，AI運(yùn)動在初中生群體中的應(yīng)用效果尚屬未知[1]。課后體育鍛煉是初中生體育教育的重要組成部分，它不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和身體素質(zhì)，更是鍛煉身心健康的關(guān)鍵途徑。但鑒于家庭環(huán)境和指導(dǎo)資源的局限，一些學(xué)生在課后體育鍛煉的實(shí)施上可能遭遇諸多挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，AI運(yùn)動技術(shù)作為一種創(chuàng)新的解決方案，向我們展示了一條新路徑。它不僅能為初中生提供個性化、有效且趣味橫生的課后體育鍛煉方式，更有望成為促進(jìn)學(xué)生體質(zhì)健康和提高體育中考成績的關(guān)鍵工具[2]。本研究旨在深入探索AI運(yùn)動技術(shù)應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的具體實(shí)施策略，致力于尋找切實(shí)可行的方法，以幫助學(xué)生們不僅在學(xué)校體育課堂上，而且在家庭環(huán)境中，也能充分發(fā)揮出他們的運(yùn)動潛力，從而全面提升他們的體質(zhì)健康水平和體育成績。

1? AI運(yùn)動應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的必要性分析

1.1 順應(yīng)時代發(fā)展潮流

在黨的二十大上，將建設(shè)體育強(qiáng)國確立為社會主義現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)了“廣泛開展全民健身活動，加強(qiáng)青少年體育工作”的重要性。這不僅是對國家體育事業(yè)發(fā)展方向的明確指引，更是對社會各界共同努力的號召。在這一偉大征程中，青少年群體，尤其是初中生，扮演著不可或缺的角色，他們的健康成長和體育素養(yǎng)，無疑是國家體育事業(yè)蓬勃發(fā)展的基石。初中生課后體育鍛煉，不僅是實(shí)現(xiàn)每日一小時運(yùn)動目標(biāo)的基本保障，更是培養(yǎng)學(xué)生身心健康的核心途徑。在這一過程中，學(xué)生不僅能增強(qiáng)體質(zhì)、提高運(yùn)動技能，還能培養(yǎng)堅(jiān)韌的意志。這樣的鍛煉不僅對個人發(fā)展至關(guān)重要，而且對于整個國家的體育事業(yè)、乃至于實(shí)現(xiàn)中國夢的宏偉目標(biāo)，都具有深遠(yuǎn)的影響。在當(dāng)前教育體系中，體育教育正逐漸從邊緣化走向核心地位，這不僅符合國家戰(zhàn)略目標(biāo)，也符合全面提升青少年身心素質(zhì)的時代要求。

1.2 促進(jìn)親子交流的良好契機(jī)

在AI運(yùn)動技術(shù)日益普及的今天，其在家庭中的應(yīng)用為父母與孩子共同參與體育鍛煉提供了新的可能性。當(dāng)父母與孩子攜手共進(jìn)，共同面對AI運(yùn)動設(shè)定的挑戰(zhàn)和目標(biāo)時，不僅加強(qiáng)了親子間的溝通與理解，也共同構(gòu)建了一個積極、健康的家庭運(yùn)動文化。這種共同參與的過程，不僅能增進(jìn)家庭成員間的情感紐帶，還能有效提升每個家庭成員的體質(zhì)健康水平。父母在家庭體育鍛煉中的積極角色，不僅對孩子的身體健康產(chǎn)生積極影響，也是對孩子心理和情感發(fā)展的重要支持。通過與孩子共同完成鍛煉目標(biāo)，父母不僅在孩子心中樹立了身體鍛煉的重要性，還教會了他們?nèi)绾蚊鎸μ魬?zhàn)、堅(jiān)持目標(biāo)，并享受達(dá)成目標(biāo)的喜悅。這樣的親子互動，無疑為孩子未來的生活打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)出了更為全面和均衡的個人品質(zhì)。

1.3 體質(zhì)健康提升

在初中這個階段，科學(xué)而有效的鍛煉方式對于促進(jìn)他們的身體健康和整體發(fā)展至關(guān)重要。AI運(yùn)動技術(shù)通過先進(jìn)的算法，能夠細(xì)致分析和評估初中生在體育鍛煉中的多個關(guān)鍵指標(biāo)，如耐力、力量、速度和靈敏等。這種精準(zhǔn)的分析和實(shí)時的監(jiān)測，使得學(xué)生能夠深入了解自己的身體狀況和運(yùn)動能力?；谶@樣的分析和評估，學(xué)生可以采取更加有針對性的訓(xùn)練方法，從而有效地提升自己的身體素質(zhì)和運(yùn)動技能。此外，AI運(yùn)動在幫助學(xué)生科學(xué)鍛煉的同時，還能為他們提供一個釋放學(xué)習(xí)壓力、促進(jìn)心理健康的有效途徑。在緊張的學(xué)習(xí)生活中，適當(dāng)?shù)捏w育運(yùn)動不僅能夠放松身心，還能夠提高學(xué)習(xí)效率，幫助學(xué)生更好的平衡學(xué)習(xí)和生活。

1.4 運(yùn)動習(xí)慣培養(yǎng)

在初中生的課后體育鍛煉中，他們常常面臨著時間和資源的雙重限制，同時對傳統(tǒng)體育課程的興趣也可能不盡如人意。這些因素共同作用，導(dǎo)致學(xué)生的參與度和運(yùn)動積極性受到影響。而AI運(yùn)動技術(shù)的核心優(yōu)勢在于其能夠深度適應(yīng)學(xué)生的個性化需求，通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和智能的運(yùn)動指導(dǎo)，每位學(xué)生都能獲得專屬于自己的鍛煉方案。這種高度個性化的方法不僅能夠極大提高學(xué)生的參與度，更能夠激發(fā)他們對體育運(yùn)動的興趣和熱情。此外，AI運(yùn)動技術(shù)中融入的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等先進(jìn)技術(shù)，為學(xué)生提供了一種全新的、互動性和游戲化的體育鍛煉體驗(yàn)。在這種沉浸式環(huán)境中，學(xué)生可以與虛擬教練進(jìn)行互動，甚至與其他學(xué)生虛擬競技，增強(qiáng)了運(yùn)動的趣味性和挑戰(zhàn)性。

1.5 體育教育創(chuàng)新

在傳統(tǒng)的體育教育框架下，盡管教師們不懈努力，但由于教育資源和方法的局限性，這一模式往往難以滿足每一位學(xué)生個性化和多樣化的體育鍛煉需求。每位學(xué)生都擁有獨(dú)特的體質(zhì)、興趣和運(yùn)動能力，因此，一個統(tǒng)一的教學(xué)方案難以對所有學(xué)生產(chǎn)生同等的正面影響。AI通過高度的數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能化分析，能夠?yàn)槊课粚W(xué)生提供量身定制的鍛煉方案。這種方案不僅考慮到了學(xué)生的個體差異，還能根據(jù)學(xué)生的實(shí)時反饋進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，確保每次鍛煉都是最適合學(xué)生個人發(fā)展的[3]。此外，在VR和AR等技術(shù)的輔助下，體育鍛煉不再是單一的、重復(fù)的動作練習(xí)，而是變成了一場充滿創(chuàng)新和互動的體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生們的積極性和創(chuàng)造力。

2? AI運(yùn)動應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的可行性分析

2.1 技術(shù)可行性

在當(dāng)今這個科技飛速發(fā)展的時代，AI技術(shù)在智能運(yùn)動健身行業(yè)的應(yīng)用已取得了顯著的成就，尤其是在姿勢識別、動作分析和實(shí)時反饋等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。在智能健身硬件的領(lǐng)域，AI技術(shù)通過動作識別等先進(jìn)手段，能夠?qū)\(yùn)動者的姿態(tài)進(jìn)行精確捕捉和實(shí)時糾正[4]。這種技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了運(yùn)動的效果和安全性，還為用戶提供了個性化的健身課程建議，極大地提升了運(yùn)動的個性化和科學(xué)化水平。這些技術(shù)的發(fā)展不僅標(biāo)志著智能健身行業(yè)的一次重大革新，更為初中生課后體育鍛煉的創(chuàng)新提供了豐富的技術(shù)資源。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，我們不僅能夠?yàn)槌踔猩峁└茖W(xué)、更有效、更安全的體育鍛煉方式，還能激發(fā)他們對于運(yùn)動的興趣，引導(dǎo)他們走向更健康、更活躍的生活方式[5]。

2.2 政策可行性

2021年，國務(wù)院印發(fā)了具有深遠(yuǎn)影響的《全民健身計(jì)劃（2021—2025年）》，在這一戰(zhàn)略性文件中，特別強(qiáng)調(diào)青少年和兒童群體的重要性?！段募分忻鞔_指出，為實(shí)現(xiàn)全民健身目標(biāo)，需要提供全民健身智慧化服務(wù)，并支持體育產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。與此同時，《文件》還著重強(qiáng)調(diào)了完善學(xué)校體育教學(xué)模式的必要性，確保學(xué)生在校內(nèi)外每天至少有1個小時的體育活動時間。在這一框架下，課后體育鍛煉不僅是校外體育活動時間的有效表達(dá)，更是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵途徑。這種新型的體育鍛煉方式，完美契合了《全民健身計(jì)劃》提出的智慧化服務(wù)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方向，是全民健身戰(zhàn)略實(shí)施過程中的重要創(chuàng)新舉措。

2.3 操作可行性

AI運(yùn)動以其便捷性和易用性為現(xiàn)代運(yùn)動方式帶來了革命性的變化，其最大特點(diǎn)在于其對于輔助設(shè)備的極低依賴性，讓用戶僅需借助一部智能手機(jī)即可輕松進(jìn)入運(yùn)動的世界。用戶只需下載相應(yīng)的APP，便可輕松訪問到AI運(yùn)動板塊，并開啟他們的個性化鍛煉之旅。以“天天跳繩”APP為例，用戶只需通過簡單的操作下載該應(yīng)用，就可以根據(jù)個人的體質(zhì)、需求和偏好，快速生成定制化的運(yùn)動方案。此外，該APP的AI運(yùn)動板塊還提供模擬互動功能，不僅能自動計(jì)數(shù)練習(xí)次數(shù)，更能對動作的質(zhì)量進(jìn)行精準(zhǔn)評分。這一特點(diǎn)大大增強(qiáng)了運(yùn)動的互動性和趣味性，同時也提供了即時反饋，幫助用戶進(jìn)一步規(guī)范和改進(jìn)他們的運(yùn)動動作。

3? AI運(yùn)動應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的實(shí)施途徑

3.1 集成AI技術(shù)于學(xué)校體育課程

在傳統(tǒng)的體育教學(xué)中融入AI技術(shù)，主要是通過智能監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生運(yùn)動數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)追蹤，同時借助AI教練的個性化指導(dǎo)，為每位學(xué)生鋪就了一條專屬的運(yùn)動之路。在這個全新的教學(xué)模式中，學(xué)生們身著智能運(yùn)動裝備，開始了一場與AI助手的互動之旅。智能監(jiān)測設(shè)備不僅能夠?qū)崟r記錄學(xué)生的運(yùn)動狀態(tài)，還能分析其體能水平和進(jìn)步情況。這種信息的收集和分析，使得體育課堂變得生動有趣，同時也為教師提供了更多的數(shù)據(jù)支持，有助于更好地了解學(xué)生的需求[6]。

3.2 開發(fā)和利用專門的AI運(yùn)動應(yīng)用

為學(xué)生提供下載專門的AI運(yùn)動應(yīng)用，如運(yùn)動追蹤、技能提升、健康管理等，這些應(yīng)用以其智慧而簡單的界面，為學(xué)生呈現(xiàn)了一份個性化的運(yùn)動指南，如同一位貼心的教練，時刻關(guān)注著他們的每一個運(yùn)動時刻。在這些應(yīng)用的引領(lǐng)下，學(xué)生們能夠自如地探索體育鍛煉的樂趣，輕松地管理自己的健身計(jì)劃。這些應(yīng)用所提供的易于理解的指導(dǎo)和即時的反饋機(jī)制，不僅為學(xué)生提供了明晰的方向，還激發(fā)了他們積極參與的決心。

3.3 家校合作推廣AI運(yùn)動

學(xué)校與家庭的協(xié)同合作，為學(xué)生提供了在家中使用AI運(yùn)動技術(shù)的無限可能。在這個合作的框架下，家長的積極參與和支持成為塑造學(xué)生長期運(yùn)動習(xí)慣不可或缺的元素，他們不僅扮演信息傳遞者的角色，還是家庭健康生活方式的倡導(dǎo)者。定期的信息交流成為了家校之間溝通的橋梁，通過共同的活動規(guī)劃，家長與學(xué)校形成緊密的聯(lián)系，共同促進(jìn)學(xué)生的健康成長。而家長對學(xué)生使用AI工具的監(jiān)督和鼓勵，則是在家庭中培養(yǎng)健康習(xí)慣的關(guān)鍵因素之一[7]。

3.4 舉辦AI運(yùn)動相關(guān)的活動和競賽

通過組織豐富多彩、與AI運(yùn)動相關(guān)的校內(nèi)外活動和競賽，如虛擬運(yùn)動會和健身挑戰(zhàn)，我們不僅能夠點(diǎn)燃學(xué)生對AI運(yùn)動的濃厚興趣，還能激發(fā)他們積極參與體育鍛煉的熱情。這在這些活動中，學(xué)生們將AI運(yùn)動作為一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性和趣味性的任務(wù)，積極融入其中。虛擬運(yùn)動會為學(xué)生提供了一個全新的競技場，使他們能夠在虛擬世界中一展身手，爭奪榮譽(yù)。而健身挑戰(zhàn)則激發(fā)了學(xué)生不斷突破自己極限的勇氣，通過挑戰(zhàn)自我，不斷進(jìn)步。

3.5 提供專業(yè)培訓(xùn)和指導(dǎo)

為體育教師和學(xué)生提供關(guān)于AI運(yùn)動應(yīng)用的專業(yè)培訓(xùn)和指導(dǎo)，確保他們能夠熟練、精準(zhǔn)地駕馭這些科技。這一專業(yè)培訓(xùn)旨在深化教師和學(xué)生對AI運(yùn)動技術(shù)的理解，以確保他們能夠以正確的方式應(yīng)用這些技術(shù)，從而取得更好的教育和運(yùn)動效果。教師們通過專業(yè)的培訓(xùn)，不僅拓展了自己的知識儲備，還提升了教學(xué)質(zhì)量，使他們能夠更好地指導(dǎo)學(xué)生。這一過程不僅是技術(shù)的傳授，更是一次教育觀念的更新。對于學(xué)生而言，這一專業(yè)培訓(xùn)為他們打開了體育鍛煉的新視野，使他們能夠更加科學(xué)、有效地運(yùn)用AI運(yùn)動技術(shù)，達(dá)到更好的鍛煉效果。

3.6 跨學(xué)科整合和研究

鼓勵跨學(xué)科合作，將體育科學(xué)、教育學(xué)、信息技術(shù)等多個領(lǐng)域的知識和資源融合，形成一支強(qiáng)大的合作團(tuán)隊(duì)，共同探究并打造出適用于初中生的AI運(yùn)動應(yīng)用。體育科學(xué)為AI運(yùn)動提供了理論依據(jù)，教育學(xué)為教學(xué)方法提供了指導(dǎo)，信息技術(shù)為應(yīng)用開發(fā)提供了技術(shù)支持，這三者的結(jié)合創(chuàng)造了一個全新的教育范式[8]。它鼓勵思維的多樣性和創(chuàng)意的涌現(xiàn)，使AI運(yùn)動應(yīng)用能夠更好地服務(wù)于初中生的體育教育，為他們提供更科學(xué)、更有效的鍛煉方式。這也是教育領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵推動力，將為初中生的身體健康和全面成長提供更強(qiáng)有力的支持。

3.7 評估和反饋機(jī)制

建立起高效而周全的評估與反饋機(jī)制，以定期監(jiān)測和評價(jià)AI運(yùn)動應(yīng)用在初中生課后體育鍛煉中的效果。這一機(jī)制不僅有助于教育者和家長深入了解學(xué)生的運(yùn)動進(jìn)展，也為AI運(yùn)動應(yīng)用的不斷改進(jìn)提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。通過定期的數(shù)據(jù)收集和分析，能夠準(zhǔn)確地評估學(xué)生的體能進(jìn)展、運(yùn)動技能的提升以及健康狀況的變化，為他們的鍛煉提供有力的參考依據(jù)。并且，這一機(jī)制促使了AI運(yùn)動應(yīng)用的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)。通過分析學(xué)生的反饋和成績，開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠及時了解到應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和不足，從而進(jìn)行針對性的改進(jìn)和優(yōu)化。這種持續(xù)的改進(jìn)，將為初中生提供更加高效和科學(xué)的體育鍛煉方式，有助于他們在身體健康和體育成績方面不斷取得更好的成就。

4? 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本論文通過對AI運(yùn)動應(yīng)用于初中生課后體育鍛煉的可行性分析，認(rèn)為AI運(yùn)動具有巨大的潛力和優(yōu)勢。但在推廣和應(yīng)用AI運(yùn)動于初中生課后體育鍛煉過程中，可能面臨一些挑戰(zhàn)，包括技術(shù)可靠性、隱私保護(hù)和教育資源的支持等。解決這些挑戰(zhàn)需要政府、家庭和科技企業(yè)的共同努力，以確保AI運(yùn)動應(yīng)用安全可靠。通過科技創(chuàng)新和教育改革的結(jié)合，可以為初中生提供個性化、便捷和有效的課后體育鍛煉方式，促進(jìn)學(xué)生的身體健康和全面發(fā)展。

4.2 建議

（1）體能訓(xùn)練是基礎(chǔ)。在小學(xué)階段，注重基礎(chǔ)體能的練習(xí)，根據(jù)學(xué)生的需求和目標(biāo)，通過AI運(yùn)動自動生成科學(xué)的運(yùn)動方案，通過加強(qiáng)基礎(chǔ)體能的訓(xùn)練，不斷提高身體的基本運(yùn)動能力，增強(qiáng)身體素質(zhì)，并為初中體育測試項(xiàng)目練習(xí)和最終考試做好充分的準(zhǔn)備。

（2）智能運(yùn)動APP的開發(fā)與完善是AI運(yùn)動在課后體育練習(xí)中得以應(yīng)用的物質(zhì)基礎(chǔ)。進(jìn)一步開發(fā)多種AI動作種類，設(shè)置游戲互動環(huán)節(jié)等，增強(qiáng)學(xué)生的參與熱情，并逐漸增加服務(wù)于初中生課后體育鍛煉的板塊，讓學(xué)生使用更加便捷。

（3）家長、學(xué)生、體育教師、AI運(yùn)動平臺四位一體的監(jiān)督機(jī)制是課后體育練習(xí)得以完成的重要保障。盡管AI運(yùn)動應(yīng)用可以提供指導(dǎo)和監(jiān)督，但教師和家長的參與仍然非常重要。他們可以幫助解釋學(xué)生課后體育練習(xí)的進(jìn)展和結(jié)果，提供額外的指導(dǎo)和支持，并確保學(xué)生在鍛煉過程中保持積極和健康的心態(tài)。

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