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生物力學的基本概念范文1
【關鍵詞】力量素質 力量訓練 實際訓練中 方法及運用
一、力量的概念
力量素質是指人體神經肌肉系統在工作時克服或對抗阻力的能力，是肌肉緊張或收縮時表現出來的一種能力。隨著體育運動科學的不斷發展進步，人們愈發認識到改善神經---肌肉系統的功能，增強肌肉收縮時產生的力量是提高運動成績最直接和有效的途徑，因此，幾乎所有的競技體育項目，無論是以力量為依托的體能類項目，還是以技術和靈巧為主的非體能類項目，以及那些以技、戰術配合為特點的集體項目的教練員，均加大了對力量訓練的重視程度。
二、力量素質的分類
力量素質的分類，根據不同的角度與標準，可以分為多種類型。依力量素質與運動專項的關系，力量素質可分為一般力量與專項力量。依據力量素質與運動員體重，可分為絕對力量和相對力量，依據完成不同體育活動所需力量素質的不同特點，可分為最大力量、快速力量和力量耐力等。
三、力量訓練的方法
力量訓練的方法，就是指為了提高肌肉工作的能力，而對人體的運動系統所實施的一系列的專門性生物改造的方法和手段。從眾多的研究中來看，在力量訓練方法的概念上是基本趨于一致的。
1.靜力性力量練習方法。當身體在固定情況下，許多肌肉在一定時間內，為了試圖克服相當大的阻力，表現出高度的肌緊張，而在用力過程中，肌纖維沒有縮短，肌肉在這種情況下進行收縮，稱之為等長收縮、也稱“靜力性工作”，采用這種方法來發展肌肉力量，即成為靜力性訓練法。
2.動力性力量練習方法。所謂動力性力量訓練方法，就是指在力量訓練時，肌肉經常改變拉力的強度和方向，同時改變著骨杠桿的位置，從而完成機械動作。在動力性的力量過程中，肌肉的長度因其收縮而發生變化，當肌肉克服阻力時，身體朝肌肉收縮的方向移動，肌肉做向心收縮運動。動力性力量訓練方法能有效地發展動力性的力量。能更好的發展神經、肌肉間的協調關系?？梢杂行У母淖冊瓌蛹?、協同肌和對抗肌之間的協調性。同時這種訓練方法有利于提高肌肉的收縮速度，訓練中能使訓練部位的肌肉工作達到最大幅度。動力性訓練方法最突出的一個優點是可根據不同專項的需要，采用不同結構的負荷去發展不同性質的力量，更利于對力量訓練的專項化控制。
四、力量訓練的注意事項
力量素質訓練不僅應該注意運動訓練學中一般的訓練原則，也應格外注意力量訓練中，運動生理學，運動生物力學等相關的科學原則。注意大小肌群的協調發展，主動肌與被動肌的協調發展等。
1.注意針對項目需求。要注意發展對本項目最有影響的肌群力量，這要求對具體得項目和動作進行分析，即項目需要什么樣的力量，就著重發展什么樣的力量。專項力量練習時，原動肌的定點和動點只有與專項一致，訓練獲得的力量在專項動作中才能發揮效力。
2.注意針對個體需求。要注意根據每個運動員的特點，有針對性地發展其弱肌群，即對于這個項目而言，該運動員缺少哪個肌群的力量，就注意發展什么肌群的力量；缺少什么類型的力量，就注意發展什么類型的力量。
3.教練員應對本項目進行認真的分析，即注意分析哪些動作動員哪些肌群，以及這些肌群的發力特點、發力方向、動作類型等，然后在實際進行力量練習時，注意按照這些特點進行訓練。同時，直接完成運動的肌肉群協調發展，肌肉發力的條件要一致。
4.注意一般力量與專項力量的銜接。專項力量訓練不能“單打一”的訓練。還要注意薄弱的肌肉群力量的發展，應在一般力量訓練的基礎上協調發展專項所需力量，避免造成局部運動量過大，引起肌肉損傷。
5.注意循序漸進，力量的發展是一個長期、緩慢的過程，千萬不可急于求成。按照力量發展的規律，緩慢增長的力量，將來到達的最大力量水平較高，而且保持的時間也較長。
6.注意處理好負荷與恢復的關系。在一個訓練階段中，負荷安排應大中小結合。在每組重復練習中，注意組間的休息。力量訓練后，要特別注意使肌肉放松。
五、結論與建議
結論：競技體育的目標是提高運動員的競技能力，獲取比賽優勝，提高運動員的力量素質，可以有效地提升運動員競技能力，提高競技水平，獲得比賽優勝。因此，力量訓練是實現競技目標必要而高效的途徑。進行科學的力量訓練，要充分了解運動訓練學、運動生理學和運動生物力學的相關科學知識，采用與本專項需求相符合的訓練方法。力量訓練的方法是實現力量訓練目標的載體，圍繞“專項力量”的力量訓練核心，貫徹運動訓練學的基本原則，采用科學合理的負荷和方式，提升運動員力量素質水平，進而配合技術、戰術和其他體能因素，提高整體的競技水平，創造更加優異的比賽運動成績。
建議：科學的力量訓練，應遵循運動訓練學的一般原則，符合人體生理學和生物力學的構造原理。緊密結合專項特點，采用科學和適宜的訓練方法，采用合理的負荷強度，循序漸進，提升運動員的力量素質能力。
參考文獻：
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生物力學的基本概念范文2
關鍵詞 力學課程教學 工程案例 探索與實踐
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
Exploration and Practice in Engineering Case
Teaching in Mechanics Course
MENG Fanshen
（Department of Civil Engineering， Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang， He'nan 471023）
Abstract This paper argues that Case teaching is given a certain mechanical engineering background courses， so that students master the mechanics associated with real problems in the process of engineering analysis， and develop a sense of engineering students and engineering quality. Initiative and enthusiasm of the students have been a great play. Enhance students' awareness of innovation and engineering practice ability.
Key words mechanics course teaching； engineering case； exploration and practice
0 引言
力學課程是工科專業重要的專業基礎課，是理論與實踐緊密聯系、基本概念與實際計算并重的課程；是學習后續專業課的基礎，為后續專業課程的學習和解決工程實際問題提供基本理論和方法；對培養學生的工程素質和處理工程問題的能力有不可替代的作用。
力學課程和工程應用、工程設計與分析有著緊密的聯系，工程實踐是力學的源泉和歸宿。力學課程理論概念多，公式推導繁瑣，有著自身的規律；學生學習過程中覺得力學的理論和方法與實際工程聯系不上，高深莫測，容易出現畏學情緒；教學中，出現照本選課，過于關注理論知識向學生的灌輸，以教材為唯一依據，從概念到概念，理論教學與工程實相脫節，忽視了學生應用能力的培養，也是造成難以提高教學質量的原因。對于沒有工程實踐經驗的學習，很難將力學課程的內容與工程和生產實際聯系起來，遇到實際的工程問題，就會感到無從下手。如何理論聯系實際，在教學中引入工程案例教學成為力學課程教學過程的一個必經之路。
本文認為，在力學課程教學中，采用工程案例教學，可以激發學生的學習熱情，加深學生對力學基本概念、基本方法的理解和掌握，可以提高學生的工程素質和力學素質，加強學生創新能力的培養。
1 工程案例教學的基本要求
力學課程中的工程案例教學是選取有針對性的工程案例，在課堂上以講解工程案例入手，通過對典型工程案例的展示，引導學生積極參與分析、討論和總結，提煉出所學部分的力學理念以及用所學力學理論解決工程問題的方法；讓學生在具體的問題情境中積極思考、主動探索，深化對相關理論知識和對科學知識的系統掌握，從而培養學生的綜合能力的一種教學方法。與傳統的教學方法比，工程案例教學不僅是一種有效的教學方法，更體現了全新的現代教學理念。工程案例教學法體現了“以生為本”的教育理念。在傳統的力學基礎課教學中，教師占絕對的主導地位，學生個性得不到充分發揮。工程案例教學是一種啟發式教學，他的出發點和歸宿是充分調動學生的積極性。實施工程案例教學，可以充分發揮教師的主導性和學生的主動性，有利于學生掌握抽象的力學概念和原理，并能靈活運用，達到理想的教學效果。
例如，可以隨手指指門角和窗角的裂紋，讓學生們分析一下是什么原因造成的？問為什么會發生在這些部位？經過簡單的思考后接著介紹應力集中的概念，學生們很快能抓住應力集中的本質。之后，可將問題引申到脆性材料和塑性材料對應力集中的不同反應上，并對其進行理論的闡述。這種與工程實踐相結合的授課方式，像講故事一樣，又輕松又有趣，學生們不僅掌握了基礎理論知識，同時對理論知識的工程背景有了一定的認識，這對培養學生的工程實踐能力非常有益。
2 力學課程實施工程案例教學的實踐
2.1 轉變力學課程教育理念
工科大學生畢業后要直接面對工程問題，尤其是應用型大學的絕大多數畢業生要在技術一線從事具體的技術工作。教育首先要考慮他們對工程素質的迫切需求。在教學中，需要對傳統的力學基礎課程教學進行改革。在保證大綱教學任務的前提下，根據后續專業的需求，及時調整教學內容，凸顯工程案例教學在教學中的份量?？梢载S富課堂教學，激發學生主動學習的熱情，為后續專業課打下堅實的力學基礎。
2.2 日益發展的科學技術是力學課程工程案例教學的源泉
科學技術的發展，尤其是新材料、新技術的出現，為工程案例教學提供著源源不斷的素材。如航天航空技術的發展，帶來了如梯度材料等一大批新材料的出現。在力學、生命與人類健康的關系方面，引入鮮為人知的近代力學研究生命科學的分支。如心腦血管疾病與血液動力學等，應用應力與生長定律回答了太空中生物為什么長不大的原因；從力學角度看，骨骼是自然界中最輕巧的超強結構；從生物力學角度研究延長生命的人工器官，如人工心臟瓣膜、人工關節、人工肺、人工腎等；以及中國傳統醫學中的力學應用：脈象、推拿、針灸、經絡等等。
在人類生存環境與力學關系方面，從1998年我國長江抗洪救災說起，分析長江堤壩潰決的宏觀流體動力學原理，介紹導致九江大堤潰決的管涌的力學成因及對堤防的嚴重危害；類似的還有阿斯旺大壩的悲劇、三門峽水庫的教訓與長江三峽大壩等大型水利工程。通過近年來頻頻發生的沙塵暴、空氣污染實例，解釋其中的氣象動力學原理。在洪水的堵與泄、南水北調工程，臺風、地震、海嘯等的預報與預防方面講解應用的力學方法和原理。以及通過結合近年來自然災害頻發的現象，促使了“災害力學”的產生等等這些與生活、生產實際緊密結合的工程案例的分析，能夠激發學生的求知欲和社會責任感。
2.3 更新力學課程的教學內容，運用現代化教學手段
工程案例選擇要充分考慮所選工程案例具有一定的工程背景，最好是讓學生看得見，摸得著，想得到的工程案例。也可以選一些重大的工程，及發展前沿的工程。工程案例要有典型性，即所選案應具有代表性。教學案例是為教學服務的，案例的選擇須能充分體現力學課程的理論知識。要適當選取工程案例，即所案例要難易適中。案例太簡單，容易得出答案，難以激發學生的學習興趣。案例太難會超出學生的知識水平和理解力，學生難以入手進行分析，會挫傷學生的積極性。所選案例應與學生的專業相關聯，達到力學課程教學為學生專業知識學習服務的目的。案例選擇好后首先確定案例的核心理念，即通過案例教使學生掌握哪些力學理論知識，要培養學生哪方面的能力。圍繞案例的核心理念，由淺入深地設計一系列的問題，引導學生去思考，從而掌握相關的力學理論知識。
由于課時限制，不可能在工程現場進行教學，但可在課前精心制作與授課內容相關的具體工程實例課件。這些圖、文資料色彩鮮艷，清晰生動，能夠有效地補充一些與工程實踐有關的知識或背景材料，不僅開闊學生的眼界，而且能提高學生的工程實踐能力。在講解時不能面面俱到，要分清重點，講明白為止。
2.4 力學課程教師要提高自身的工程素質
力學課程中的工程案例教學對教師提出了更高的要求。教師要有效地使用這種方法，就必須提高自身的工程素質，對所選工程案例有著深刻的力學理解。就要深入到工程實際中，鉆研技術，開展科學研究。對一些重大工程，特別對近年來發生的有重大影響的事件中的力學現象，教師要能清楚其中蘊含的力學原理。例如在學習懸臂梁的彎矩時，結合媒體報道的一例工程事故。一民用住宅樓的陽臺墜落，連續將其下面的若干層樓的陽臺剃掉，梁與墻在連接處配筋不足是導致事故的根本原因。教師要清楚目的是講內力，彎矩的薄弱點，還要清楚梁的配筋要求。通過分析該工程事故，學生們不僅理解了彎矩最大的固定端截面是危險截面，而且明白了這種結構可能發生的破壞形式。以此充分激發學生的求知興趣。
教師要具有高度的社會責任感。在授課過程中，結合力學的授課內容，有意識地對一些重大工程事故進行力學分析，可以增強學生對社會的責任感。如在講授剪切的概念時，就以滑坡這種地質災害為例，說明剪切變形的實質。并指出上海的倒樓事故，實際上由于沒有科學施工導致的人為滑坡引起的。通過分析工程事故背后的力學原理，告誡學生們一方面要學科學、懂科學，另一方面更要明白自己所肩負的社會責任。
3 結語
力學課程的工程案例教學是一項長期、艱苦的工作，我們雖然進行了初步的探索，也在教學實踐中取得了一定的效果，但還需要在理論上不斷挖掘，在實踐中不斷完善，尤其在工程案例的選擇與積累方面需要花大力氣，使之更理論化、系統化，操作性更強，在提高教學效果和素質教育方面發揮更大的作用。工程案例教學將力學理論賦予一定的工程背景，使學生在對工程實際問題進行分析的過程中掌握相關的力學理論，培養了學生的工程意識和工程素質，提高了學生建立力學模型解決實際工程問題的能力，學生的主動性和積極性都得到了極大發揮。提升學生的思想道德素質和工程實踐能力，使力學基礎課教學真正做到為專業服務，培養具有理論基礎知識扎實且工程實踐能力強的應用型人才，以滿足社會需求。
參考文獻
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生物力學的基本概念范文3
【關鍵詞】微創技術；創傷骨科；骨折；固定器械
1 微創骨科技術的概念
微創技術指以最小的侵襲和最小的生理干擾達到最佳手術療效的一種新技術。它強調的不僅僅是一個手術小切口，而且重點強調在保證獲得常規外科手術療效的前提下，通過精確的定位技術，減少手術對周圍組織造成的創傷和對患者生理功能的干擾，降低圍手術期并發癥，促使患者早日康復。微創骨科則是微創外科技術在骨科領域的應用，包括微創理念和微創技術兩部分內容。目前，學者們對微創骨科的基本概念已經達成以下共識，即通過特殊手術入路，應用一些特殊設備或新的器械，如內鏡、計算機、影像技術、特殊穿刺針、專用自動拉鉤和內固定器材等，以獲得一種比傳統手術對組織創傷更小而手術精確度更高、效果更肯定、術后恢復更快為目的的新技術和新科學。
2 微創骨科技術的應用現狀
隨著微創理念在骨科領域的普及與不斷深入，微創骨科涉及的領域和手術種類不斷拓展，特別是在創傷、關節、脊柱和導航輔助等骨科領域中的應用日趨廣泛。同時，人們也開始用循證醫學方法對微創技術在骨科中的應用進行科學總結，使一些骨科微創手術逐步走向成熟，成為定型手術。
2.1 微創技術與骨折治療
傳統的骨折治療由于過分強調堅強內固定和解剖結構重建、以提高固定系統的生物力學穩定性，客觀上常常以嚴重損傷骨的血運為代價，而忽視了骨的生物學特性，結果在臨床實際應用中產生一系列并發癥。諸如術后內固定失敗、延遲愈合、骨不連和鋼板下骨質疏松等日益突出，引發了人們對傳統骨折治療理念的反思。近年來，隨著微創技術的發展和對骨折生物學環境與骨折愈合關系認識的不斷深入，骨折的固定原則和固定方法發生了重大變革，從單純強調骨折固定的機械穩定性向間接復位、生物學固定方式轉變，強調微創技術的運用和保護骨折端局部血運的重要性，充分體現了骨折個體化治療的理念。
2.2 微創技術與關節外科
2.2.1 微創全髖關節置換術
傳統的人工髖關節置換術盡管已經取得滿意的長期臨床療效，但由于髖關節位置較深，周圍肌肉發達，傳統的手術入路切口長，軟組織剝離多，致使患者失血量增多，術后不可避免地造成患肢肌力減弱，不利于早期功能鍛煉。
隨著微創技術在骨科領域的不斷拓展，全髖關節置換的微創術式應運而生，并具有以下優勢：失血和肌肉破壞更少，術后髖關節更加穩定，關節功能恢復更好；術后疼痛更輕；住院時間縮短；減少了物理治療程序；皮膚切口小，手術瘢痕?。唤档土酸t療和護理費用，能迅速恢復勞動能力；術后髖關節感染率低，患者近期滿意度高。但由于手術視野較小，要求術者熟練掌握局部解剖和小切口操作技巧及微創專用器械。本術式主要適用于初次髖關節置換，特別是身材瘦小者，而不適合肥胖、有髖關節畸形、僵硬、旋轉明顯受限者和翻修者；需要嚴格的技術培訓才能掌握手術要領，勝任手術。
2.2.2 微創全膝關節置換術
傳統的全膝關節置換術手術切口通常會破壞股四頭肌的力學結構或導致髕骨外翻，尋求更好的切口以解決上述弊端的微創全膝關節置換術開始于90年代后，是在Repicci和Erberle等倡導下進行的。近年得到了不斷完善與發展。該技術以髕旁內側不干擾股四頭肌切口為典型，其特點是在術中不破壞股四頭肌的運動機制、不破壞髕上囊與不翻轉髕骨，可以最大限度地保留伸膝功能，術后膝關節功能恢復更好。但由于手術視野較小，皮膚易拉傷以至形成較大的瘢痕；要求術者熟練掌握局部解剖和小切口操作技巧并有改良的手術工具和假體才能順利完成手術；截骨鋸路受限，易傷及沒有被顯露或保護的韌帶；不易徹底清除骨碎屑和骨水泥；安裝假體受限易引起偏移、力線不良及過早松動。
2.3 微創技術與顯微外科
將微創技術應用于顯微外科，是減少供區破壞的有效手段。興起于20世紀80年代末的穿支皮瓣，或稱皮支皮瓣，指僅以管徑細?。?.5—0.8 mm）的皮膚穿支血管供血的皮瓣，是顯微外科皮瓣移植的新發展，被認為是整形修復重建外科的新紀元。穿支皮瓣不僅保留了供區的肌肉，減少了供區的并發癥，而且設計靈話，使受區外形更美觀，可明顯減少康復時間，目前受到了廣泛關注?？梢灶A見，隨著全身各種穿支皮瓣研究與實踐的不斷深入，將可能促進顯微外科向著更加微創的超級顯微外科不斷發展。
3 結束語
微創骨科技術能否真正取得與傳統手術相同，相似或更佳的療效，需要經過循證醫學和倫理學的檢驗，分析評價其可行性，安全性和近、遠期療效。更值得一提的是開展微創骨科技術不僅需要嚴密的理論依據，嚴謹科學的實驗方法，而且需要充分的臨床驗證，客觀評價分析，只有反復實踐，前瞻性研究和長期隨訪，才能得到最終結果。微創骨科技術擁有美好的前景，前途無量。在數字化虛擬人體基礎上，將組織工程技術、生物芯片技術、基因工程技術、納米材料技術和先進計算機技術結合，同時新的骨科器械的出現，可使骨科疾病的診斷和治療朝著微創、微觀、微量或無創的方向發展，也朝著適時遙控、動態、替代與智能化方向的發展。
生物力學的基本概念范文4
關鍵詞力學 物理教學 教學質量
中圖分類號:G420文獻標識碼:A
1 引言
力學作為現代物理學的基礎和支柱,推動了天文學、熱學、統計物理學、電磁學、化學等學科的快速發展。①由于力學在現代科學技術中的重要地位,它還派生出了多種子學科,如材料力學、彈性力學、塑性力學、聲學、大氣力學、生物力學等等。由此可以看出,力學同數學等學科一樣,也是一門基礎科學,它所闡明的規律帶有普遍的性質;同時,力學又是一門技術科學,它是許多工程技術的理論基礎,在廣泛的應用過程中不斷得到發展。②③
學好力學內容,不僅僅是掌握了一門課程,更重要的是可以培養學生分析問題和解決問題的能力,培養學生獨立學習和獨立思考的良好學習方法,可以為后續專業課的學習打下良好的基礎。但是,由于學生剛剛進入大學,對大學學習的特點還沒有完全適應,再加上力學本身的一些特點,使得學生在力學學習過程中存在一些問題。本文在分析了大學力學課程的特點之后,指出了學生學習過程中存在的一些問題,并提出了解決這些問題的一些方法。
2 力學課程的特點
2.1 系統性、準確性和普適性
在研究內容方面,初中物理、高中物理以及大學力學,存在著很大的重疊,為什么會出現這種情況呢?從根本上講,這符合人們認識事物的客觀規律,雖然是同樣的研究內容,但中學課程所研究的程度顯然沒有大學力學來得深入和系統。中學物理基本上是用一種淺顯的方式來進行講解,更注重利用大量的事例來總結一些基本的物理定律,并對物理定律的適用范圍做了大量的限制。在大學階段,學生已經學習了微積分這種更為復雜和有效的數學工具,從而可以更加系統、廣泛和深入地研究中學階段就已經涉及到的物理規律和物理現象。④
2.2 物理量的瞬時化
一個物理量,存在著平均值和瞬時值兩種描述方式。平均值只能反映這個物理量在一個較大考察范圍尺度上所產生的效果,是物理量的一種近似的、模糊的描述。而瞬時值是對物理量在一個無限小考察范圍尺度上所產生的效果的描述,與平均值相比,更為準確和清晰。只有在大學階段學習了微積分知識以后,才能掌握物理量的瞬時效應。
2.3 描述物理規律微積分化
在大學階段,因為已經可以用瞬時值來描述物理量,物理量所對應的物理規律,也可以用微積分來進行描述,從而擴大了物理定律的適用范圍。對于中學階段所不能解決的如何描述變加速運動,如何在合外力變化的情況下應用牛頓第二定律等問題,都可以輕而易舉地得到解決。
3 學生學習困難原因分析
3.1 學習方式不適應
在中學階段的學習過程中,從課堂講解、課后輔導、考試、復習等各個方面,老師都扮演了非常積極、主動的角色,而作為學習主體的學生,基本上是被動地接受。在大學階段,老師在講授學習內容的同時,更重要的是指出學習重點、教授學生學習方法,在這個過程中,學生應該承擔起更為主動的角色。令人遺憾的是,大部分大學學生、特別是低年級學生,還沒有完全轉換自己的角色。
3.2 學習內容不適應
大學力學是高中物理力學部分螺旋式的上升,其復雜程度和抽象程度都有了本質的變化,學習內容的容量也有了大幅度的擴張。但從表面上看,兩者研究內容和研究對象的差別并不是那么顯著。因而在剛開始學習力學時,認為內容不難,從而產生麻痹心理。同時因為內容具有相關性,學生更喜歡用中學知識來解決大學力學問題,排斥所教授的全新解題思路和方法,而中學方法很可能存在局限性。此外,大學學習內容非常龐雜,老師不可能面面俱到做非常細致的講解,大量知識需要學生課后自學,但這要求學生具有突出的自學能力。
3.3 解題方法不適應
在中學階段,解決物理問題的數學工具主要是初等數學,但在大學階段,最為有效的數學工具是高等數學,如微積分、矢量運算、坐標變換等。因此,與中學相比,大學力學的解題思路和解題方法發生了本質的改變。但是,高等數學的學習與力學同步,甚至落后于力學,因此在對數學工具本身就不能熟練掌握的情況下,要求學生用以解決力學問題,確實存在著很大的困難。
4 解決問題的方法
4.1 培養學生自學能力
中學時,老師會一次又一次重復每一課的關鍵內容。但進了大學以后,老師只會充當引路人的角色,學生必須自主地學習、探索和實踐。從教師的角度來講,必須通過各種方式去調動起學生的積極性,采用啟發式教學的方法,去引導他們多思考、多動手,最終培養出很強的自學能力。
4.2 夯實學生數學基礎
在正式力學學習之前,首先給學生復習或者學習一下本課程所用到的數學知識。在正式授課過程中,必要的時機也要穿插相關的數學知識。在內容講授和解題過程中,要結合物理概念和數學知識,透徹分析物理現象和物理規律。此外,為了加強學生分析問題、解決問題的能力, 要特別重視科學方法論的滲透。
4.3 提高學生學習起點
大學物理教學是在中學物理的基礎上進行的,并且內容存在著很大的相關性。因此, 需要首先處理好繼承與提高的關系。需要緊緊抓住大學力學課程的特點,把中學里學習的基本概念更為系統化、準確化和一般化,快速引出新的物理概念和分析問題的方法。
4.4 培養學生學習興趣
培養學生的學習興趣,主要從以下幾個方面著手:(1)采用多媒體教學方式:多媒體教學是近幾年發展迅猛一種現代化教學手段,利用多媒體上課可以將教學內容以文本、圖形、圖像、動畫、視頻和音頻等多種形式展現出來,呈現給學生一個生動形象、圖文并茂的多媒體教學環境,提高學生學習的興趣。(2)上好第一堂課:良好的開端是成功的一半,如果第一堂課上得生動有趣、富有激情,會給學生留下良好的第一印象,不僅讓學生能夠從宏觀上更好地把握該學科的歷史、現狀和學習內容,更能使學生對這門課產生濃厚的學習興趣,提高學習的主動性。(3)采取趣味教學方法:興趣是最好的老師。人們一般會對那些熟悉其表面現象,但又不是特別清楚其內在機理的事物非常感興趣。針對這種情況,應當在授課過程中,引入學生熟悉的實例,然后再一步一步地剖析其內在機理,從而達到集中學生課堂注意力,激起學生上課積極性的目的。(4)課堂氣氛要有感染力:課堂語言雖然需要嚴謹,需要準確無誤地把知識傳授給學生。但這并不意味著課堂語言是死板的、機械的。上課是一門藝術,需要在授課時充滿激情,需要課堂語言和肢體動作具有感染力和親和力。(5)創建和諧、融洽的學習環境:學生良好的學風、老師認真負責的態度、師生之間良好的互動關系等,都會推動學生去主動學習。教師尊重和關心學生,學生尊敬和愛戴教師,會使學生產生愛屋及烏的效果,喜歡老師并進而喜歡老師的課。
5 結束語
力學作為整個物理學學科的一個重要分支,并且是物理專業學生最先接觸到的專業課,在整個大學學習中是非常重要的一門課程。但是,由于學生自身的主觀原因和力學本身所具有的特點,使得學生在學習過程中存在諸多問題。因而,本文提供了幾種思路去解決這些問題。
注釋
①漆安慎,杜嬋英.力學[M].北京:高等教育出版社,2005.
②趙凱華,羅尉茵.力學[M].北京:高等教育出版社,2004.
生物力學的基本概念范文5
關鍵詞 康復工程技術 康復輔具 模塊化教學
0引言
包括我國在內的大多數發展中國家根據歷史因素和實際情況，均規定60周歲以上為老年人。國家統計局2017年1月的數據顯示，2016年末我國60周歲及以上人口2.3086億人，占總人口的16.7%；65周歲及以上人口1.5003億人，占總人口的10.8%。除此之外，我國還有各類殘障人士將近9000萬人，有慢性病患者2億多人，因交通、工傷事故致殘的傷殘者每年增加約為100多萬人。另外，隨著經濟社會的不斷發展，人們對生活質量的要求越來越高，需要康復服務的人數已經超過2億，如康復機器人、肌電假肢、智能拐杖、智能輪椅等各類康復工程技術產品已越來越多的融入到人們的康復治療和日常生活當中，且需求量越來越大。與發達國家相比，我國康復事業起步相對較晚，發展相對滯后，而且目前國內大多數高校僅設立了康復治療技術的相關專業，從事康復工程技術產業人員相對較少，已不能滿足人們日益增長的對康復技術服務及產品的需要。在這樣的背景下，作為西南地區首個開辦康復工程技術專業的高職高專院校，重慶城市管理職業學院致力于培養一批系統掌握康復工程技術專業知識技能，素質優秀的康復工程技術專業人才，以滿足社會發展的需要。
康復工程的全稱是生物醫學康復工程，是生物醫學工程的重要分支?？祻凸こ碳夹g是一門醫學與工程學相結合的工程技術應用型科學技術，它是現代科學技術與人體康復需求相結合的產物，其任務是研究、開發及使用用于人體功能評估、診斷、恢復、代償或重建，以及為殘障人士提供護理服務、進行環境改造、環境控制等以適應康復需要的各種器具、儀器、設備、設施。重慶城市管理職業學院建立的康復工程技術專業的人才培養目標是培養掌握康復醫學、康復器械及其他醫療器械的制造、裝配、維修、設計與管理的基本理論、基礎知識和基本技能；具備初步制作安裝康復器械的能力，并對典型康復器械具有一定的設計、制造、安裝、調試、維修、質量檢測、營銷管理等能力的醫工結合的復合實用型人才。根據高職學生的特點，注重技能培養，開設多門實踐性較強的課程，“康復工程技術產品”就是較有特色的專業課程之一。
“康復工程技術產品”課程主要傳授學生臨床及日常生活中常用康復工程技術產品的使用、適配、效果評價的技能，以及對其進行改良設計的基本方法。康復工程技術產品按使用目的可分為康復治療、康復評定、功能訓練、康復輔具等類型。根據ISO-9999《殘疾人輔助器具分類》又將康復輔具分為11個主類（用于個人醫療的康復器具、技能康復訓練器具、假肢和矯形器、個人生活自理和防護康復器具、家務康復器具、通訊和信息康復器具、個人移動康復器具、家庭和其他場所使用的家具及其配件、用于環境改善的康復器具與工具設備、產品和物品管理康復器具、休閑娛樂康復器具），下分135個次類，741個支類。由此可見，“康復工程技術產品”這門課程不但涉及內容較廣，而且不僅要求學生掌握基本理論知識，還要求學生掌握一定的實踐操作技能，屬于理實一體化課程，傳統教學方法難以實現相應的教學目標。因此，筆者提出模塊化教學這一思路來彌補傳統教學的缺陷，力求達到最佳的教學效果。
1模塊化教學
1.1模塊化教學的內涵
所謂模塊化教學，是20世紀70年代初由國際勞工組織研發的一種以現場教學為主，以技能培訓為核心的教學模式。主要強調知識為技能服務，根據教學目標，把教學內容劃分成相對獨立又相互滲透的教學模塊，各教學模塊有明確的功能，將整門課程以不同功能模塊的形式展現出來，并貫穿于整個教學過程。
1.2模K化教學的特點
模塊化教學主要有以下特點：（1）各教學模塊對應于專業培養目標相應的能力，教學過程以培養學生的能力為主；（2）各教學模塊相對獨立，即每個教學模塊有明確的教學目標，模塊與模塊之間沒有明顯的遞進關系；（3）各教學模塊內部具有相對完整的知識體系或技能體系；（4）各教學模塊同時具備理論知識性和實踐操作性，理論為實踐服務，理論與實踐緊密結合，實踐操作是理論知識的靈活應用。
正是由于模塊化教學具有上述特點，使得教學內容和教學過程具有較強的針對性和實用性，尤其是對于多學科交叉專業的理實一體化課程，能夠使學生較快較好地掌握相關的技術技能。
2模塊化思想在“康復工程技術產品”教學中的應用探索
2.1教學模塊劃分
“康復工程技術產品”課程涉及內容廣泛，且涵蓋康復醫學、機械工程、電子工程、生物力學、控制工程等多門學科知識。受課時限制，顯然無法要求學生在學習本課程之前將這些基礎學科的知識進行系統性的全面學習。而且由于康復工程技術本身是一門新興交叉性學科，其涉及領域還在不斷延伸，也不太可能全部學完。而根據高職教育的特點，應以職業需求為原則，不必過分要求學科知識體系的“系統性”、“完整性”，要求學生學完本課程后即可掌握相應的技能。因此可根據臨床和生活中常用的康復工程技術產品在總體上將教學模塊劃分為：假肢模塊、矯形器模塊、輪椅助行器模塊、助聽助視器模塊、訓練輔具模塊、康復工程新技術模塊等。與模塊設計所對應的教學案例，應注重技能訓練，而弱化理論推導，使學生在掌握基本原理的基礎上達到學到即做到的目的。
2.2教學模塊設計
雖然各教學模塊都有明確的教學目標，但在模塊設計過程中還需遵循兩個原則：一是與人才培養目標相一致的原則，二是因材施教的原則。即既要與學生專業相匹配，又應充分考慮學生的個體差異性。因此，在模塊的設計上應突出不同的教學目標層次，即對于某一具體的教學模塊，又分為基礎單元和提高單元。其中基礎單元包含知識子模塊（理論）和操作技能子模塊（實踐），提高單元主要是創新設計子模塊（實踐）。根據學生不同專業的培養目標差異，教師根據專業情況挑選適合的模塊進行教學。例如對于康復工程技術專業的學生，教師應選擇包括康復工程新技術模塊在內的所有模塊進行教學，而在康復工程新技術模塊上可根據具體情況靈活選擇實例（如可在神經智能假肢、康復機器人、功能電刺激、虛擬現實技術、環境控制系統中選擇一個或多個）。此外，除了基礎單元，還應選擇兩個以上模塊的提高單元進行教學。即對于康復工程技術專業，整門課程應包含知識子模塊、操作技能子模塊、創新設計子模塊。而對于康復治療專業的學生而言，教師就不一定要選擇康復工程新技術模塊，且各教學模塊中只涉及基礎單元便可，即僅進行知識子模塊和操作技能子模塊的教學。另外，本專業的實訓室在未上課的時候對學生進行開放，并配有專門的實訓室指導教師，學生可根據自身情況在課后進行實踐操作（包括教師未在課堂上教授的模塊或實例），這在一定程度上較好的解決了學生個體差異性的問題。
2.3模塊化教學方案設計
方案設計是模塊化教學能否取得良好效果的關鍵。本文以我?？祻凸こ碳夹g專業的“康復工程技術產品”課程中假肢模塊為例，根據本模塊的不同教學目標層次來進行設計。
第一層次目標是培養學生對基本知識、基本概念的掌握與理解（如截肢者的康復、假肢的種類、假肢原理和結構、假肢零部件的結構和組成等），這對應于知識子模塊，屬于理論教學。
第二層次目標是培養學生將知識模塊中的內容熟練運用到實踐中的運用能力，并掌握相應的技能（如開具假肢處方、為假肢者提供康復訓練方法、對假肢者穿戴的假肢進行初步檢驗和評估、進行假肢裝配等），這對應于操作技能子模塊，屬于實踐教學。
第三層次目標是在知識和技能的基礎上，拓展學生的創新思維，培養學生創新應用的能力，這對應于創新設計子模塊，屬于實踐教學。此處以肌電假手實例為例，在第二層次目標的教學過程中，學生已通過實操，掌握了肌電假手的裝配、適配、操作等實用技能，并得出了自己對該產品使用的感受。在此基礎上，學生分小組提出對其結構、功能的改良思路或個性化設計，形成方案，再由任課教師進行點評和指導。同學們根據論證后可行的方案，使用三維制圖軟件進行機械建模，通過EDA軟件繪制控制電路，然后在已有產品上實施。整個過程充分發揮學生的主觀能動性，教師從旁指導協助，培養學生理論與實踐相結合、獨立思考、實踐創新的能力，做到在學中做，在做中學。
生物力學的基本概念范文6
關鍵詞: 網球運動 非持拍手技術 要領 作用
網球(tennis)是一項優美而激烈的運動,長期堅持網球活動,青年人能夠保持青春活力和健美的形態,老年人能保持旺盛的精力、推遲衰老。網球最早在歐洲流行,爾后在美國普及并形成,網球是隔網的對抗項目,沒有身體接觸,安全、文雅,很快在全世界范圍內發展起來,成為一項深受人們喜愛的球類運動。19世紀后期網球傳入我國。解放后,特別是改革開放以來,我國網球運動得到了迅速的發展,涌現出大量的教學書籍[1-3]和研究論文[4-7],為初學網球者提供了很好的學習資料。
在網球教學和訓練中,人們對握拍、引拍、擊球點、重心、腳步移動等都特別重視,我們在網球場上經常可以聽到教練員提醒學員“早引拍”、“側身轉肩”等指令,然而對非持拍手技術動作的要求不夠明確,往往一帶而過。事實上,許多業余網球愛好者或學員之所以擊球不穩,發力不暢,其重要原因之一就是非持拍手動作不自然或不規范。相反,那些擊球穩定有力、動作優美舒暢的職業網球選手在擊球的同時,一般都是有節奏、流暢地運用了非持拍手而充分發揮了其技術作用。因此,正確地認識非持拍手的作用,并將其技術要領融匯貫穿于網球教學的過程,必將迅速提高教學質量,使學生能更快、更全面地掌握網球技術。
一、非持拍手技術基本概念
在網球比賽中,經?？吹奖姸嗟那騿T打法各異,就正手擊球而言,不外乎東方式擊球和西方式擊球兩種。由于日常生活習慣和身體的運動生理特點等因素,很多初學網球的學員常常選擇由東方式正手擊球開始學習網球。東方式擊球是采用正手握拍,其左手即非持拍手[1、6]。無論是東方式和西方式擊球,如果說運動員的正手是用右(左)手握拍完成擊球動作,那么他的左(右)側手和手臂包括肩部皆稱為非持拍手。進而言之,所謂非持拍手技術,指的是在擊球過程中非持拍手應完成的一系列規范動作和技術要求。
二、非持拍手的作用和技術要領
1.幫助維持良好的身體平衡
眾所周知,身體的平衡在現代網球運動中占有非常重要的地位。良好的身體平衡是穩定而有力地擊打來球的保證,同時也是快速回位、迅速。在整個擊球過程中,非持拍手的合理位置和運動軌跡可以使身體保持平衡。
保持身體平衡和肩膀水平位置,是底線擊球的基本條件[1]。有些學員容易犯的錯誤有:身體后傾,擊完球后退,左肩高而右肩低,經常把球打飛等,這都是沒有利用非持拍手調整身體平衡的結果,因此也就很難打出穩定的正手擊球。
解決上述問題的方法有兩點:一是在正手擊球時,左臂要自然放松,抬起置于身體的側前方,隨揮動動作完成時位于身體同側;二是單手抽球和削球時的瞬間,非持拍手要同時向后、向上隨揮,直至讓身體呈飛鳥狀[1]。
另外,發球時拋球手的動作對擊球方向和球速都有影響。對于發球來說,拋球無疑是關鍵,例如,達文波特在發球時,每次拋球都很自如,發過網的球幾乎都能達到理想的區域。但初學者往往左手拋球后習慣過早地落下,肩膀也會不知不覺地打開了,這導致身體隨揮時喪失了平衡,發球就失去了有效攻擊性。因此,發球時要求左手拋球后應留在原位,直到擊球前瞬間才向下落,并迅速收于體前卷曲在腹前,手臂抱著身體,以求最大限度地緩沖身體的前沖力,維持良好的身體姿態,隨揮時將感覺到更平衡,發球質量便能得到改善。
同樣,如果在擊球后能夠保持身體有良好的平衡,則能為擊球后的回位贏得更多的時間,讓每一拍擊球間的銜接更為緊湊合理,可以打出穩定的正手擊球。
2.幫助預測來球的距離和判斷擊球點的位置
將球準確有力地打向對方場地,準確的擊球點是基礎。
在正手擊球引拍時,教練員應著重指出非持拍手的動作要領,使學生注意發揮非持拍手的作用。特別是在東方式正手擊球的教學過程中,因為大多數初學者都是從東方式正手擊球開始學習網球的[1、3、6]。在教學中經常會遇到這樣的問題,即學生在徒手揮拍這一教學環節中,一般能達到基本要求,但是在擊打反彈球時由于還沒有形成良好的球感,往往因為找不到合理的擊球點而又急著要將球打過球網,慌亂中忽視了擊球的技術環節,于是很容易造成擊球的動作變形,以致擊球失誤。這時教練員應該及時提醒學生,要求其非持拍手向前或向側前方伸出,指向來球的方向,用來判斷、預測球與身體的距離遠近,從而決定何時向前揮拍擊球。
為了保證教學進程和增強學習信心,在進一步加強球感訓練的同時,教練員還應幫助學生在短時間內找到合理的擊球點的位置。在教學中對學生非持拍手技術規范的強化要求無疑是一個非常好的選擇。
如前所述,發球是拋球手在拋球后直到擊球前一瞬間才開始下落,拋球手臂在空中停留的作用之一就是幫助目測來球的距離和準確判斷擊球點的位置。在一般情況下,拋球手手指尖上方就是擊球點。在學習高壓發球技術時,要求學生非持拍手向上伸出指球的目的,也是為了幫助對擊球點的判斷[5]。
3.有助于充分地轉肩
網球場上經常聽到教練員在提示學員“側身”、“轉肩”等,正反手擊球無論是采用關閉式站位或是開放式站位,對現代網球而言,“側身”、“轉肩”都是為更好地完成向前揮拍而做的準備動作,同時也是為盡量避免運動損傷的發生。
擊球的力量來源于下肢積極蹬地的反作用力,依次經過其膝、髖、肩、手臂最后作用到球上,這是合理有效地利用力與反作用力,以及力的依次傳導的自然結果。擊球時要依靠身體重心前后、左右移動時產生的慣性來對抗來球,而側身、轉肩的目的就是要給向前揮拍加長工作距離,完成超越器械,使擊球更有力、更輕松。然而,在教學實踐中,常見到有的學生過多地依靠手臂的力量去擊球,其動作表象就是肩沒有轉到一個合理的角度,肩軸和球網的角度太小,于是使擊球前應儲備的勢能打了折扣。有的學生為了將球打快打深,甚至還利用曲肘的力量來擊球,其實,在持拍手前擺和擊球的瞬間,肘關節的角度應保持相對的恒定(≈100°)[3]。反復多次地利用曲伸肘關節的力量來發力對抗來球和過多地利用手臂的力量擊球效果不佳不言而喻,而且可能造成運動損傷。
對于很多業余網球愛好者,尤其是初學者而言,對擊球動作合理性的把握是相當有限的,這就需要教練員及時給予正確的指導。在兩人對打和多球練習中,學生注重的是盡量把每個球打過網且不出界,或是盡量把球打深打快,而很少注意到自己是否在擊球前很好地完成側身、轉肩等重要環節。這樣的情景我們在訓練中并不少見。但這樣經過反復的練習,一個不合理的技術動作很可能就這樣被定型了,以后再想糾正就不那么容易了,如果出現了運動損傷就更加得不償失了。因此,回球的質量固然重要,但擊球動作的合理性、科學性更重要。這就要需要教練員在第一時間發現問題,并及時給予學生正確的指導。
怎樣才能更好地完成轉肩動作呢?方法并不難,只需要求在擊球前多留意非持拍手的正確位置即可。根據握拍方式和腳下站位方式,引拍時要求學生非持拍手向來球方向伸出指球,或左右手像被手銬銬上一樣同時向后引拍等都是不錯的方法。特別是西方式擊球時,左手的首要作用就是轉動肩膀,其次才是保持身體的平衡和幫助判斷球的位置。所以,西方式擊球時左手要求靠近右手。有些職業球員的西方式擊球,左手很靠近右手,好像戴手銬一樣,以此保證能更充分地轉動肩膀,從而在擊球時增加肩膀的回轉力量[1]。單反手擊球時,非持拍手在引拍階段應積極主動向后拉拍,其目的也是為了幫助快速、充分地轉肩引拍,為回擊來球爭取理想的擊球點贏得時間,尤其是在回擊對方快速來球時其作用更為明顯。
4.幫助加快擊球時拍頭的速度
現代網球要求拍頭擊中球的一瞬間的速度應該是最快的,因為此時拍頭速度的大小決定了擊球力量和球旋轉速度的大小。向前揮拍是一個超越器械的鞭打動作,軀干快速有力的轉動對擊球手臂的滯后運動極為重要[5]。在揮拍前擺早期可拉伸肩部肌肉儲存彈性勢能,為把儲存的勢能最大化地傳送到球上,除了做到充分轉肩之后的有力蹬伸、重心由左腳到右腳轉移的流暢之外,關鍵是向擊球方向轉髖、轉體、轉肩。在教學實踐中我們常觀察到學生雖經過充分準備,在有力蹬轉、揮拍后,拍頭的鞭打效果卻不盡人意,問題就出現在非持拍手這側肩的轉動時機上。在向前揮拍時,非持拍手這側肩如果過早回撤,持拍手這側肩所儲存的勢能就被過早地釋放了,不能最大限度地作用在球上。因此,在用力蹬轉的同時,要求學生的非持拍手同側的肩要沿著揮拍擊球方向保持一定時間后再完成轉動,這樣問題也就迎刃而解了。
同樣,發球也會出現類似肩的轉動時機問題。拋球手臂過早下落和肩部過早轉動打開,會讓揮拍前所儲存的能量不能最大限度地傳遞到拍頭上,降低了擊球時拍頭的速度,發球也就失去了有效的威力[4]。
觀察優秀運動員在正手擊球時,可以發現他們的非持拍手在完成擊球后都是很自然地曲肘于同側身旁和肩上,例如莫里克的開放式正拍技術精湛至極,妥善利用的非持拍手技術也功不可沒。而許多初學者此時非持拍手往往交叉于身前,有的伸肘置于體后。這種不規范的動作對擊球的效果都有不小的影響,都會減緩拍頭的速度。
在網球揮拍擊球過程中,髖和軀干有力轉動時,手臂動作的變化也應有相同的作用。前面曾提到,持拍手的肘關節在擊球過程中有相當一段時間應該保持在一個相對恒定的角度,這樣改變轉動半徑的任務就交給了非持拍手臂?？焖偾馐罐D動半徑突然變小,轉動速度也跟著迅速加快,這時產生的角動量也增大,把它作用在球上,擊球的力量和球的旋轉的轉速就能達到預期的效果。
5.幫助雙手反拍擊球更加穩定有力
對許多人來說,很快掌握雙手反拍是一件極具挑戰的事情,但如果多注意你的非持拍手的話,你會有一個飛速提高。多數人都認為持拍手更為重要,但實則不然。雖然你的右手更有力,但如果對右手依賴過多,回球的質量卻會大打折扣。其實對雙手反拍而言,左右手在前揮擊球時所發揮的作用和用力比例各有不同。
現代網球雙手反手握拍主要有三種握法,第一種即左手東方式右手東方式;第二種是左手東方式右手大陸式;第三種是左手西方式右手大陸式。三種握拍方式各有特點。第一種較多見、較傳統,適合交有力量的男子(以阿加西為代表)。第三種以女子較為多見,是比較現代的握拍方法(小威和莎拉波娃為代表)。第二種相對中性(以休伊特為代表)。雙手反拍擊球以左手用力為主(以右手持拍為例),左手主要起向前推的作用,右手起向上拉的作用。第一種握拍方式,左右手的用力比例是左手占60%。右手占40%;第二種握拍方式,左右手的用力比例是左手占70%,右手占30%;第三種握拍方式,左右手的用力比例是左手占80%,右手占20%。
因此,在教學和訓練中,教練員根據學生的特點和習慣,幫助他們選擇合適的握拍方法,讓學生明確持拍手和非持拍手在擊球時的作用和用力的比例,勤加練習,會讓學生擁有一個出色的雙手反拍技術。
三、結語
在國內各種網球教學中,尚未見到明確統一的非持拍手技術的規范和要求。筆者根據運動技術訓練學的基本理論,結合在教學實踐中總結出的經驗,對非持拍手技術在現代網球運動中的作用和規范作如下小結。
1.非持拍手技術在網球教學、訓練中不容忽視。
2.非持拍手技術在網球運動中的作用歸納起來主要有兩個方面。一是保持良好的身體平衡,幫助充分地轉肩和保持肩膀的水平;二是預測來球與身體的距離,幫助判斷準確的擊球位置。
良好的身體平衡是穩、準、深擊打來球的保證,也是快速回位完成下一拍攻防轉換銜接的關鍵。側身和充分轉肩則可儲存能量、延長向前揮拍的工作距離、加快拍頭速度、增大擊球力量和球的旋轉,提高擊球的有效性。
準確預測來球與身體的距離,可幫助決定向前揮拍擊球的時間、判斷擊球的位置、增加擊打不同速度和旋轉的回球的穩定性。
3.非持拍手技術規范和要求
在教學和訓練中,對學生非持拍手的運動軌跡、最后的結束位置和左肩轉動時機都應有嚴格的要求。
(1)自然放松抬起置于身體的側前方。
(2)以身體軀干為縱軸轉動,隨揮動作完成時置于身體左側,而不能在體前雙手交叉或直臂置于體后。
(3)擊球時左肩不應過早回撤,應在右手向前揮拍的同時。
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