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醫學院校制藥工程專業課程體系的構建與優化
醫學院校制藥工程專業課程體系的構建與優化【1】
【摘要】 目前我國不少醫學院校設置有制藥工程專業,且部分醫學院校是在近幾年新增設的,而制藥工程專業屬工學學科的化學與制藥類,在人才培養模式和目標與醫學類專業不同,這就要求醫學院校根據教育部有關制藥工程專業人才的培養目標和要求,并結合醫學院校辦學條件和思路,構建具醫學院校辦學特色的制藥工程專業課程體系,并進加以完善和優化,培養社會急需的制藥工程專業高素質人才。
【關鍵詞】 醫學院校 制藥工程 課程 設置
最早開展制藥工程高等教育是1995年美國的新澤西州立大學Rutgers分校,我國的制藥工程本科專業是應1998年應國務院學位委員會和教育部有關學科、專業的調整、合并要求,將原有的化學制藥、微生物制藥、中藥制藥等專業合并為制藥工程專業,制藥工程本科專業設置在工學學科的化工與制藥類,畢業授予工學學士學位[1]。
從目前全國高等院校制藥工程專業本科教育來看,大部分高校制藥工程專業是新設置的,其辦學條件、教學質量還需進一步完善,即便部分高校在原化學制藥、生物制藥、中藥制藥和藥物制劑等方面有較長的辦學歷史,其培養目標和辦學思路還需要進一步明確,而目前我國制藥工業的快速發展,迫切需要能解決藥品生產過程中的工程技術和管理的制藥工程專門人才。
為此各高校應進一步加強制藥工程專業課程體系建設,提高教學質量,培養社會急需的高素質制藥工程人才。
1 目前全國高校制藥工程專業課程體系的現狀
在1999年制藥工程專業招生時,全國共有34所高等院校設置制藥工程專業。
近年來,制藥行業發展迅猛,制藥工程專業教育發展也進入了快車道,因此制藥工程專業的發展速度和規模相當驚人,截至到2007年全國已有156所高等院校設置制藥工程專業。
從2003年8月的統計數據來看,所有設置制藥工程專業的高校主要分成五大類:理工類大學,綜合性大學,醫藥類院校,高等專科學校(職業技術學校),其他類型高校(如農學院校、商學院校等),由于各高校的辦學基礎和培養方向不同,相應的課程體系自然也不同。
理工類大學,綜合性大學有關化工、生物工程方面課程設置較多,而醫藥類院校則對藥學、生物學方面課程較重視,其中中醫藥類院校的中藥學方面課程設置較多,但總體來講主要包括化學、藥學、工程學、生物學方面課程組成。
2 醫學院校制藥工程專業課程體系的構建
根據社會對制藥工程專業人才需求和我院是專業建設需要,我院于2005年在原有的藥學本科專業基礎上增設了制藥工程專業,并將制藥工程專業設置在學院藥學系,目的是與藥學專業形成專業群,更好的利用學院的教學資源,加強不同專業學生之間的知識交流,擴展學生專業知識面。
2.1 制藥工程專業的培養目標
根據國家教育部高校學生司發布的制藥工程專業的培養目標和主要課程等有關要求,并根據學院辦學水平和辦學思路,制定了本院制藥工程專業是以培養以化學、生物學和化學工程學為基礎,輔之以適當的醫學基礎知識,能夠在化學藥物研究和醫藥設計機構、化學藥物生產和流通企業、醫藥院校、藥品監督管理和檢驗以及農藥、精細化工等部門從事化學藥物的設計、研制、開發、生產、工藝改進、應用研究、質量控制和經營管理等工作的高級制藥工程復合型應用人才。
從專業層面來說,制藥工程專業是一個寬口徑專業,但由于因為在藥學專業基礎上增設制藥工程專業,其的培養思路是基于制藥的研發、生產、流通環節,能分析、解決制藥過程中有關藥學問題的技術人才[2]。
2.2 制藥工程專業的課程設置
根據制定藥工程專業的培養目標,其教學要體現化學、藥學、工程學方面的主體課程,并輔以醫學、生物學課程,課程體系設置按照本系“厚基礎通識教育、個性化專業設置、寬口徑就業方向”的培養要求,強調各主體課程的聯系,強化實踐教學,注意創新能力培養。
為此,我們首先培養學生掌握基礎的化學知識模塊,其主要課程有:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學。
并輔以醫學的人體解剖生理學和生物學的細胞生物學、生物化學等課程。
再引入藥學知識模塊,設置課程有:藥理學、藥物化學、藥物合成反應、藥物分析、藥劑學、天然藥物化學。
與此同時也引入工程學知識模塊,設置的主干課程有:機械制圖、化工原理、化學制藥工藝學、生物制藥學等。
在整個課程設置上注意了各個知識模塊的聯系,將化學醫學、生物學知識模塊作為基礎知識,將藥學和工程學的部分課程作為專業基礎課,最后把化學制藥工藝學、生物制藥學作為專業課,這樣就把整個制藥工程知識串聯一起,例如化學制藥工藝學課程的主要內容是藥物的合成方法和生產工藝研究,需掌握藥學模塊課程的藥物化學、藥物合成反應,并要求熟悉工程學中的化工原理課程,讓學生既強化了原有知識,又拓寬學生知識面。
3 醫學院校制藥工程專業課程體系的優化
由于制藥工程專業屬于工科專業,是培養藥物研發、制造和管理工作的制藥工程師,對于醫學院校的制藥工程專業是其藥學院(系)下屬專業,與藥學專業的課程設置上有很多交叉,在課程設置上“藥味”十足,但相關“工味”課程的不多,為此醫學院校應加強工程學與制藥技術等課程建設,進一步優化制藥工程專業課程體系,注意對學生實踐能力的培養,提高學生運用計算機技術能力。
例如在機械制圖課程中采用計算機實驗室上課,學生通過學習AutoCAD軟件繪圖,在計算機上繪制制藥廠房、設備、工藝流程圖形,增強學生的感性認識和動手能力,加強了學生理論與實踐結合的能力,同時也為學生提供從事機械繪圖工作提供一種可能。
根據專業建設需要,進一步引進制藥工程專業課程教師,增設藥用高分子材料學、化工儀表及自動化等選修課。
針對藥物化學、藥物合成反應、化學制藥工藝學三門課程有部分實驗重疊,可通過整合以上三門課程實驗課,加強課程間有機結合,吸收消化學過相關內容,并增設綜合性、設計性實驗,既強化基本實驗操作,又鍛煉了學生解決問題能力。
醫學院校辦制藥工程專業需要加大對制藥工程專業教師隊伍和實驗室建設,并與國內各兄弟院校進一步加強合作,并注意社會對制藥工程專業人才的需求。
同時通過制定合理的課程體系,來體現自己的辦學特色和優勢。
總之,制藥工程專業課程體系優化將是我系制藥工程專業建設一個長期任務。
【參考文獻】
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[2]姚日生,張洪斌,馮乙己,等.制藥工程學科內涵與本科專業課程設置[J].藥學教育,2003,20(2):9-11
高等醫學院校生物技術專業課程體系的構建【2】
【摘 要】通過對生物技術專業人才需求、就業崗位、國內各院校課程體系進行分析,總結生物技術專業課程體系的建設思路。
【關鍵詞】生物技術專業 醫學院校 課程體系
近些年,隨著科技的進步,生命科學飛速發展,生物技術在各領域展現出了無限潛力,社會關注度越來越高,被世界各國確定為21世紀科技發展的關鍵技術和新型產業。
現代生物技術與其他學科相互交叉融合,逐步形成了農業生物技術、醫藥生物技術和工業生物技術三個應用領域,其中醫藥生物技術領域由于和人類的生命安全關系密切,成為現代生物技術中最實用、最具發展勢頭的領域之一。
一、生物技術專業人才需求及各院校招生情況
隨著生物醫藥產業健康快速發展,以及新的理論技術不斷涌現,具有扎實理論基礎、較強探索精神和實踐能力的醫藥生物技術人才的需求也與日俱增。
生物技術相關專業人才的社會需求有增無減,尤其是醫藥行業生物技術人才需求快速增長。
為了更好的適應社會對生物技術人才的需求,教育部于1998年正式將生物技術專業列入理學本科專業目錄,主要培養應用型的專業技術人才。
之后,很多院校都相繼開設生物技術專業,中國前300名大學中,具有生物技術專業的大學占到了33.7%。
通過對生物技術專業在這300所大學不同類別的分布分析可以發現,生物技術專業在綜合類、理工類、農林類和師范類高校中設置的頻率較高,分別占相應各類高?倲档70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。
而我們通過前期統計,全國90所醫學本科院校,開設生物技術及相關專業的僅有28所,占31.1%,不及全國的平均水平。
醫藥行業生物技術人才的供給遠遠小于社會需求。
醫學院校生物技術專業與普通院校該專業人才培養目標有所不同,其特點體現在醫學知識和藥學知識與生物技術的深度交叉融合,因此醫學院校生物技術專業開設的課程也要反映相應的醫藥特色。
但是,由于生物技術專業在國內相關院校的開設主要集中在綜合類、理工類、農林類和師范類高校,在醫學院校開設的相對較少,必然會導致教學模式和內容偏向于工業生物技術和農業生物技術的教學。
體現在人力資源市場上就是醫藥生物技術人才的相對缺乏。
面對大好形勢,高等醫學院校作為醫藥生物技術人才培養的主體,如何有針對性地進行專業人才培養方案和課程體系的建設,以培養與行業發展相適應的高素質專業人才,是關系到專業興衰成敗的關鍵課題。
目前,醫藥生物技術的教學模式還存在一些缺陷,針對性的醫藥生物技術人才培養機制尚屬于探索階段。
如果照搬其他院校的人才培養方案,就會導致學生能力的同質化嚴重,不能很好的與醫藥行業的職業崗位需求相吻合,學生的核心競爭力不足,從而造成就業困難。
所以,迫切需要建設適合醫藥生物技術專業人才培養的針對性課程體系及人才培養方案。
另外,生物技術是一門實踐性很強的學科,實踐教學是夯實理論知識和培養科研思維必備的手段。
因此,在教學體系設計及教學過程中必須重視實踐教學,這對學生創新思維能力和實踐能力的形成具有重要的意義。
二、全國各高校生物技術專業開設課程分析
統計了全國21所高校生物技術專業所開設課程,其中包括4所醫學院校生物技術專業,統計分析結果如下:
(一)各校生物技術專業課程開設情況
從總體來看,各學校課程開設率較高的課程有細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學,所統計所有學校均開設有以上三門課程;其次,開出率較高的課程有微生物學、分子生物學、基因工程、醫學統計學、生物信息學、免疫學等,下圖為所統計各學校開出率前21位的課程。
(二)醫學與非醫學院校生物技術專業課程開設情況對比
與非醫學院校相比,醫科學校生物技術專業中,各學校課程開設率較高的課程同樣有細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學,統計的所有學校均開設有以上三門課程;除此之外,醫學類學;蚬こ、醫學統計學、生物信息學、免疫學、生物技術綜合性實驗、生理學、人體解剖學、藥理學、蛋白質工程等幾門課程開出率高。
下圖為綜合所統計各醫科與非醫科學校課程開出率前20位的對比圖。
從圖上可以看出細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學、基因工程、醫學統計學等開出率兩類學校均較高,但是臨床醫學概論、病理學、藥理學、人體解剖學、生理學等醫學相關課程,非醫學院校均開設較少或未開設。
三、醫學院校生物技術專業課程體系建設思路
醫學院校生物技術專業在人才培養的過程中應注意醫學基礎知識與生物技術學科各課程間的交叉和滲透。
所以在課程體系的建設上就應該與其他院校有所區別,具有自己的特色。
除了生物技術專業必開的基礎課程及專業技術課程之外,具有醫學特色的相關課程也應該在課程體系的設計中,可以使學生將醫藥基礎知識更好地應用于醫學生物技術的實際工作中,更好地適應社會的需求,適應醫藥生物技術行業。
因此,通過對其他醫學院校生物技術專業課程體系的學習以及近幾年的教學實踐探索,總結了一些本校生物技術專業課程體系建設的思路。
(一)合理選擇授課科目,突出醫學院校優勢
目標是培養出適合我國現階段實際需求,具備扎實醫藥生物技術理論基礎,熟練掌握各項實驗技能,能在醫藥、檢驗、食品等行業的企事業單位和行政管理部門從事與生物技術有關的科學研究、技術開發與服務等工作,以及在科研、營銷、第三方檢驗等領域從事研究助理、產品銷售、檢測試劑盒的設計開發與使用等工作的高級應用型專業人才。
因此,我們的學生除了學習一般生物技術專業必須學習的理論知識,還要補充如臨床醫學概論、病理學、藥理學、人體解剖學、生理學、醫學遺傳學、醫學統計學等與醫藥生物技術相關的醫學類專業課,從而進一步提升醫學院校生物技術專業畢業生的就業競爭力。
(二)調整實踐教學模式,開設專業綜合實訓
生物技術專業涉及到的五大工程技術之間彼此交叉滲透,互為基礎。
因此,生物技術實驗課程的設置必須打破傳統上每門課程單獨設立實驗的傳統,將本專業主干課程實驗根據內在聯系進行整合,單獨成課,設立一些綜合性實驗、實訓,而非簡單的課程實驗。
綜合性實驗要求學生具備一定基礎知識和基本技能,因此一般在第三到第四學年開展。
另外,綜合性實驗內容的設置還要能反映多門課程的綜合知識,最終達到對學生實驗技能和方案進行綜合訓練的目的。
例如,我校開設了生物技術綜合實訓,該實訓共安排8周時間,分兩學期上完,每學期安排4周時間,中間不再穿插理論課學習,給予學生充分的實踐機會。
該綜合實訓涉及基因工程各個方面,以蛋白藥物開發作為主線,包括蛋白藥物的克隆、表達、檢驗、純化、藥物活性的檢測等一系列醫藥生物技術操作環節。
該實踐環節與真正蛋白藥物的研發生產相一致,使學生能將理論知識與實踐充分結合,與社會、行業接軌。
另外,根據專業生物技術專業醫藥特色,開設病理檢驗、實驗動物學、抗體制備、臨床分子診斷、動物細胞培養等實驗,這些實驗除了培養學生基礎生物技術技能之外,加入醫學相關內容,使學生掌握交叉學科知識及技能,更適應社會對醫藥生物技術專業人才培養的需要,培養出的學生更適于快速發展的醫藥生物技術行業。
(三)根據市場需求,合理整合教學內容
在生物技術專業課程的教學中發現許多知識點在不同課程中重復出現,造成教學資源的浪費。
另外通過對學生實習企業的調查,我們發現企業最需要那些實踐能力強、具有自主學習能力的畢業生,而我們的某些授課內容缺乏縱深性,對知識點的講解并不系統,存在理論與實踐脫節的現象。
針對以上問題進行了教學內容的整合,減少理論教學時間,增加學生自主學習的比重,同時注重了某些理論知識與實踐的結合,有利于學生快速系統地建立知識體系。
例如在“分子診斷學”授課中,增加遺傳病的介紹,如常見遺傳病的臨床特征、分子診斷手段以及基因治療等。
除此之外,還可以在授課內容中加入臨床診斷試劑盒的研發、臨床生物技術檢測及基因診斷和基因治療方法等內容,以培養具有良好醫學基礎的生物技術專業人才,適應社會并服務于社會。
生物技術尤其是醫藥生物技術方向在醫學領域的應用可以說改變了現代醫學的發展,但是對于醫學院校生物技術專業人才培養方案及課程體系的建設仍處于探索階段,因此目前對該專業人才培養模式及課程體系通過思考后進行有目的、有計劃的探索,能夠培養出與社會及行業、企業需求相適應的高素質的專業人才。
【參考文獻】
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醫學院校生物技術專業發酵工程課程改革與實踐【3】
摘要:針對醫學院校生物技術專業特點,結合我校生物技術專業特色,對發酵工程課程進行了教學內容和教學方法等方面的改革和實踐,即優化了教學體系、對教學內容進行重組、教學方式采取多樣化手段、改革實驗教學方法和內容、改革和完善課程考核制度。
關鍵詞:醫學院校 發酵工程 教學改革
21世紀是生命科學的世紀,將生命科學與醫學有機融合是生命科學當前發展的趨勢和主流。
生物技術專業是醫學院校為適應我國中長期發展戰略及整個生命科學領域發展要求而設立的新興專業[1]。
發酵工程課程是生物技術專業的主干課程,是一門應用型和實踐型較強的課程,其教學質量直接影響學生的專業素質。
我校于2002年開設生物技術本科專業,學生于2005年3月進入發酵工程課程的學習,至今已經連續開設7年。
我們從開設發酵工程課程之日起,就不斷發展并使之完善,追蹤學科發展的最新趨勢和研究手段,注意結合相關生物化學及微生物學的知識及醫學院校學生培養特點,培養學生獨立思考和科研創新能力,力爭形成符合我校醫學背景下具有較強辦學特色的發酵工程課程教學體系。
為此,我們進行了一系列的課程教學改革,下面結合筆者的教學實踐,談談發酵工程課程教學改革方面的個人體會。
1 發酵工程課程教學改革的背景和必要性
全國開設生物技術專業的高校有300多所,其中有28所高校屬于醫學院校。
醫學院校生物技術專業的教學改革研究主要集中在生物技術專業人才培養、專業建設、實驗教學體系和畢業論文上,很少有針對專業課程的教學改革。
經查閱,僅有安徽醫科大學胡若磊[2]、濱州醫學院焦飛[3]分別對醫學院校生物技術專業酶工程和分子生物學進行了課程教學體系的相關研究,而對發酵工程課程的教學改革一直無人涉及。
醫藥生物技術專業在醫學院校中開設僅有10年左右的歷史,屬于一個全新的專業,各醫學院校既無可參照的教學計劃,又缺乏教學經驗,如果完全套用綜合性大學生物技術專業的發酵工程課程教學體系,不能夠滿足醫學院校生物技術專業培養目標的要求。
對醫學院校生物技術專業發酵工程課程進行教學改革,順應了時代發展潮流,對明確發酵工程課程教學目標、提高課程教學質量有一定借鑒意義。
2 教學改革的內容
2.1優化課程體系
課程體系是人才培養的基礎,是教學改革的核心和關鍵。
課題組參照相關院校生物技術專業教學大綱,結合我校實際情況編寫新的教學大綱,結合專業特點,補充新內容,刪減過時、重疊內容,避免一本書教到底的傳統教法。
課程體系編排上堅持生物學和工程學兩個基礎并重,一方面通過微生物、生化、分子生物學的知識深入理解發酵過程生物學現象,另一方面應用高等數學微積分的基本原理理解發酵過程動力學和放大優化的基本思想,最終掌握發酵工業生產過程動力學和過程放大中的量化與優化基本方法。
2.2 教學內容的重組與優化
發酵工程涉及生物工業的許多領域,如抗生素工業、有機酸工業、酶制劑工業、氨基酸工業,還有新能源的開發及生態環境治理等。
在這些生物工業領域中,各種具體的生產工藝,從原材料到菌種、生物反應器、產物的分離與提純等都有著很大的差異,但其基本生產模式相同、理論基礎相同。
要調整該課程體系,我們對課程內容進行了分類和歸納,并選擇有代表性的內容進行講解。
結合我校生物技術專業的醫學背景及專業特色,適當增加醫藥相關內容的講授學時,如重點講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產工藝過程。
3 教學方法和教學手段的改革
3.1 教學方式的多樣化
堅持以“學生為主體、教師為主導”的教育理念,采用以培養學生學習能力、動手能力、創新能力為主的教學方式。
我們在授課過程中采取以學生為主體的“交互式教學策略”和教師在教學活動中運用多種教學手段、多種教學資源的“多元化教學”代替“教師講,學生聽”的傳統教學模式。
在授課過程中,我們采取了系統講授法、講授和自學結合法、多媒體教學法、教學和科研結合法等多種教學方式。
3.2改革課堂教學模式,提高教學效果
在教學過程中,必須不斷探索和改進教學方法,努力提高教學效果。
對于學生在學習中難以理解、容易混淆的概念進行重點講解,注重講授內容的系統性和銜接性,加深學生對所學知識的理解。
另外,為了吸引學生對發酵工程課程的學習興趣,我們在授課過程中采用實例法講授。
例如,在講授《發酵機理》一章時,以啤酒、酸奶、抗生素的發酵為實例,通過講授其制作過程,使學生加深了對發酵機理的認識。
通過課堂討論和分析一些常見現象,積極鼓勵和吸引學生參與課堂問題的討論,增強了學生和教師的互動性,提高了學生學習的興趣和主動性。
3.3 充分利用網絡課程,充實教學手段
發酵工程課程已經成為泰山醫學院優秀網絡課程,許多教學資料已經上傳到課程網站,內容包括課程簡介、理論課與實驗課的課件、相關網站的鏈接、習題庫,拓展學習等內容并保持動態更新,拓展了學生的學習空間;開設了BBS互動論壇、課程快訊、答疑解惑、習題交流、課程建議等板塊增加了互動性、營造了良好的學習氛圍。
學生可以隨時從課程網站下載教學資料,極大地方便了學生對課程的學習,加深了對課程的理解和掌握。
3.4 朋友班導師制和課外科研活動小組
為把學生培養成為寬口徑、厚基礎,具備實踐能力和創新能力的合格人才,我們實行了發酵工程任課教師與授課班級結對共建朋友班活動,擔任整個授課班級的導師。
除了關注學生的日常生活和學習外,重點加強學生對發酵工程課程的科學研究思維和科研能力的培養,采用課間指導、課后答疑、參與導師科研課題、組成課外科研活動小組等形式,培養學生利用發酵工程所學知識進行科研活動的能力。
3.5實驗教學的改革
(1)改變“重理論、輕實踐”的傳統觀念,加大發酵工程課程實踐教學學時比例,減少單純驗證性實驗比例,增加綜合性、設計性實驗比重;增加與醫藥相關實驗的比重。
以往的發酵工程實驗課為12學時。
由于課時少。
只能開出幾個基本的實驗,且是孤立的。
不利于培養學生對知識綜合運用的能力和創新能力。
我們于2010年修訂了發酵工程實驗教學計劃。
將學時數提高到24學時。
減少單純的驗證性實驗,增加綜合性和自主設計性實驗,如增加抗生素發酵菌株的分離、篩選、發酵和效價測定的綜合性實驗,既鞏固了微生物學的理論知識和實踐操作,又使學生掌握了發酵工程菌種分離的基本原理和操作方法;又如我們設計了“蛹蟲草菌搖瓶發酵培養條件優化”的自主設計性實驗,由學生分組查找資料,設計實驗方案,以多糖產量為指標,對發酵培養基和培養條件運用單因素和正交設計實驗方法進行優化,獲得最佳的培養基配方及培養條件,此舉大大提高了學生的科研能力和水平。
(2)改變傳統實驗教學為主的單一教學模式,盡量多給學生留下思考的時間和創新的機會,建立以學生為主體的實驗教學模式。
為了加強學生的實踐能力,組織學生到抗生素、氨基酸等生產企業參觀和實習;鼓勵學生參與科研和生產實踐工作,并且將他們實際操作過程中的經驗教訓和知識進行總結積累,用于教學與實踐。
4改革和完善發酵工程課程考核制度
發酵工程課程成績考核一般為平時成績考核(10%)、實驗考核成績(20%)和期末考核成績(70%)。
在此基礎上我們增加了考核內容的項目。
加大平時成績占整個課程總成績的比例,由原來的10%增加到20%,增加學生學科發展動向報告、課程設計等作業分值,如在學期中間,給學生布置“發酵工程在生物技術中的應用”的作業,由學生自己查閱資料、制作PPT課件,自己上講臺講述,教師根據學生綜合表現打分。
通過這種方式的考核,既增強了學生查閱資料的能力,又鍛煉了學生的語言表達能力,這樣的考核模式,能夠比較公平、準確地反映一名學生的學習效果。
5取得的成效
經過幾年的摸索,我們在發酵工程教學改革方面取得了一定的效果。
教師素質顯著提高,備課充分,講課生動,能夠熟練運用多媒體和網絡等現代教育技術手段,以實際生產的實例講解工藝技術內容,激發了學生的學習興趣,有效地調動了學生積極參與學習過程的積極性;授課教師與學生的互動比例與過去相比明顯提高,學生課堂聽課時精神狀態飽滿、精力集中,積極性和主動性明顯提高。
參考文獻
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