关于网络时代学习方式的变二教改探讨261.docx
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关于网络时代学习方式的变二教改探讨261
关于网络时代学习方式的变
(二)----教改探讨(261)
关于网络时代学习方式的变
(二)----教改探讨(261)新视野
关于网络时代学习方式的变
(二)
云计算叩开学校大门
从Googleapps到Windowslive,云计算(Cloud
computing)越来越被人们熟悉,它正在成为一个流行的词语。
Google首席执行官埃里克.施密特预言“90%计算任务都能够通过‘云计算’技术完成”。
最近美国SIMtone公司与北卡罗来纳州的格雷汉姆小学合作开始了学校云计算计划,推出的“通用云计算服务”将为学校600名师生带来虚拟电脑桌面。
同样是北卡罗来纳州,州立大学与IBM合作推出为大学和中小学服务的名叫“虚拟计算实验室”云计算平台,包括在线使用教育材料、应用软件、计算和储存。
随着技术的成熟,云计算正叩开学校大门,为教育提供服务。
什么是云计算
关于云计算,有大约20种专业定义。
然而后面的说法却让我们更容易认识它。
施密特做了一个形象的比喻。
他说,“云计算”就仿佛银行的自动取款机(ATM),我们出门再也不用随身携带大量现钞,可以根据需要随时取用。
Google的工程师谷雪梅则认为,PC时代好比每个人要用电,都得自己购买发电机;而“云计算”时代,每个人不必拥有发电机,直接从大型发电厂买电就好。
“云计算”其实并不是一个新概念。
是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(Grid
Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
简单描述是:
原本在一台本地个人电脑或独立的远程服务器中完成的复杂数据处理(比如运行软件),现在由大量的分布式计算机来协同完成;而这个过程被作为一种服务通过互联网传递到我们的桌面;来自全球的任何一个用户只需一部简单的接入设备即可通过互联网在本地获取这种服务,实现低配置设备享受高性能计算服务。
云计算如何进入教育
云计算固有的特点使其比其它新技术更容易进入学校。
云计算对用户端的设备要求很低——这一特点决定了云计算将会在学校大受欢迎。
云计算能把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池,并通过网络为用户提供实用计算(Utility
Computing)服务。
为了满足越来越多的计算需求,学校不得不经常购买更新电脑设备。
如果使用云计算服务,绝大部分计算任务交给云端(分布式计算机服务器)来完成,只需让电脑接入互联网即可。
在SIMtone公司为学校提供的“通用云计算服务”项目中,学校可选择使用公司提供的桌面型瘦客户端和基于华硕Eee架构的笔记本电脑SNAPbook——这类设备没有操作系统和内部数据处理过程,价格也非常低廉;用户在客户端开启使用各种软件带来的大量计算负荷,以及硬件维护工作则交给云服务提供商。
学校师生也可以使用原有的旧电脑,或采用性能一般的低价笔记本电脑以及智能手机接入云服务,享受云计算提供的虚拟桌面带来的乐趣。
可见使用这样的云计算服务,学校能极大的节约计算机硬件购买和维护成本。
云计算为学校提供经济的应用软件定制服务。
软件即服务(SAAS)是云服务的一种类型,GoogleApps和Zoho
Office就是这种服务。
学校接入这类云计算服务后,无需再花费大量资金购买商业软件授权,一些常用的应用软件如office系列,云服务已经提供,收费低廉,有的甚至是免费。
作为客户端的本地电脑只需运行图形界面的linux操作系统和firefox浏览器即可享受云服务,不用担心应用软件是否是最新版本,这也极大的减少了学校为维护和升级的操作系统和应用软件投入的费用。
而linux和firefox都是开源软件,可以获取免费使用的许可。
一个典型的案例是Google的云计算服务Googleapps,它为个人用户免费提供了字处理、电子表格、PPT演示文档制作、网页制作以及电子邮件等应用软件。
在一些学校,使用Google
apps比在电脑中布置开源的应用软件来得更方便和简单。
因此这对开源应用软件也是一个挑战。
云计算能为学校提供可靠和安全的数据存储中心。
在病毒猖獗的互联网时代,数据存储的安全可靠越显重要。
而信息安全的问题在专业人员欠缺的学校特别突出。
学校使用云计算服务,数据储存在云端。
因此无需担心病毒的入侵和硬件的损坏导致数据丢失。
云计算让数据共享更便捷。
在SIMtone公司的教育云计算项目中,普通旧电脑通过浏览器访问“WebSNAP”入口接入其“通用云计算服务”平台,而较新的电脑(能运行WinXp或以上)则通过终端虚拟机软件“SoftSNAP”接入云服务。
该云服务传递给每位教师和学生一个虚拟的个人电脑桌面。
不管是在学校还是家中,也不管使用台式电脑、笔记本电脑或是手机,接入云端后,都会获取到同一个虚拟桌面,就像使用同一台电脑的系统。
因此你可以在任何地方继续你的工作,也可以在多种设备见共享你的数据。
同时启用云计算服务提供的共享机制还能轻松把文档与其他人协作共享。
比如使用Google
apps,你可以把未完成的写作带回家,也可以与伙伴一起协同完成教学设计文本和演示文档,并同其他教师分享。
采用开源云计算项目,布置校园网中的云计算服务。
目前有很多云计算项目是开源的,比如:
你想构建类似与Googleapps的云平台,可以采用AppDrop或10gen开源云计算项目;如果构建类似Amazon(亚马逊)的云服务,则应选则的开源项目是Eucalyptus。
最近,北卡罗来纳州立大学也宣布其与IBM合作的虚拟计算实验室(VCL)云服务平台代码会免费提供给开源社区。
也有一些企业采用开源云计算项目搭建云服务平台,比如目前Google、Yahoo、Amazon、Facebook等提供的云服务都用到了开源项目Hadoop。
许多学校都有大量接近淘汰的旧电脑,这类电脑有些只是硬件配置问题无法升级到新的操作系统或安装新的应用软件而被淘汰,硬件本身还支持继续正常。
这类电脑除了可以作为客户端接入云计算服务继续使用外,还可以选择使用开源云计算项目在大量的这类电脑上布置学校自己的云计算服务。
当然前提是开源云计算项目的安装设置在未来需要变得更容易。
另外在大量使用电脑的大学校园,许多办公室电脑和学生个人经常开着机而无人使用,闲置出巨大的计算资源。
因此有专家提出使用开源云计算项目把这些电脑纳入云计算服务中,为高校一些需要大量计算的科研项目服务。
无处不在的计算
据2007年一项调查数据显示:
美国只有78%的家庭拥有电脑,75%的家庭连接上互联网,而拥有手机的公民高达82%。
可见手机的普及程度高于个人电脑。
随着手机性能的增强,以及3G时代的到来,通过手机接入云计算服务成为可能。
届时,教育界期盼多年的1:
1计算将随着手机的普及而实现,并且计算将无处不在。
网络安全和社会化学习
我们怎样才能让可供分享的网站(社会化网络)发挥最大的学习力,同时又能确保学生的安全及其负责任的言行呢?
在过去的两年间,媒体充斥着各种各样关于社会化网络的负面消息。
掠食者、网络欺凌、诽谤以及其它各种在社交网站(诸如Facebook和MySpace)上发生的伤害行为日益成为恐怖事件的主题,以及随之而来的是人们对在线危险的担心再次升级。
作为一位教育技术和媒体专业的教授,我也遇到到过类似令人担心的事件。
罗伯特是一位开朗、有礼貌的年轻的实习教师,但他的事业却在2006年的秋天差点被结束了。
罗伯特在一所高中担任数学实习教师,他有当教师的天赋,也深受学生的喜欢。
可能是过于喜欢的缘故,罗伯特的三名女学生在MySpace上用这名年轻教师的名义申请了帐号,伪造他和这三名女生在本地一家夜总会的图片,并在网站上发布了。
这严重的损害了这位年轻教师的名誉。
凯蒂是位经验丰富的小学教师和两个女孩的母亲。
在两年前的一次家长和教师参加的关于数字公民和数字安全的会议上,听了我的关于“你知道你的孩子在网络上做什么吗”的主题报告后,凯蒂向我咨询了如何追踪孩子在线行为的方法。
我给了她一些建议和相关软件,并提醒她慎重。
过不久,凯蒂再次联络我,这次是留着眼泪。
她通过追踪发现了16岁的女儿染上了许多坏习惯,而这些都是在Facebook和MySpace上跟网友学的。
面对这种情况,我们该如何应对呢?
学生们已经在线上了
2007年8月,美国全国学校董事协会(NSBA)发布一份名为《创造与连接》的研究报告,内容是关于孩子们使用社会化网络的调查。
据这份报告显示,大多数美国青少年回答说他们花费在社交网站上的时间与看电视的时间一样多。
尤其值得注意的是,学生们报告说他们的在线活动绝不是被动参与的,他们喜欢参加在社会化网络中具有高度创造性的活动。
最近皮尤互联网报告《青少年和社会化媒体》(2007年12月)也进一步佐证了NSBA报告的结论。
其中描绘到,“从到各种在线社会化媒体,创建各种类型的数字内容已经成为大多数青少年生活的重要部分。
”孩子们已经在线上了,教师和家长们都需要接受这个现实。
学习的新世界
一旦关于在线网络安全的担忧被消除,社会化网络能为孩子们打开宽广和精彩的学习的新世界。
创新的教师们已经认识到像MySpace和Facebook
等这类网站作为学习工具的潜力——可作为跨越文化差异的桥梁、能用于创建可靠的21世纪的学习环境。
在泰国曼谷的一所国际学校,教师KimCofino
通过在线社会化网络让她的五年级学生与澳大利亚、中国、英国以及美国的教室连接起来。
这个项目的目标是鼓励学生通过阅读来加深思考和加强沟通。
同样,另外一个国际协作学习项目是“平坦的学校”。
创办者是在教育圈以“酷猫教师”而闻名的Vicki
Davis。
这个项目是一个在全球传递的倡议活动,旨在联合美国、澳大利亚、中国、奥地利以及卡塔尔的中学生一起阅读思考ThomasFriedman的开创性著作《世界是平的》。
这些项目证明了数字化时代的教育装配上社会化网络的动力后可能会发生些什么。
同时我们也应意识到:
合理的控制和管理能保证健康的在线学习环境,细致的运作指南是这些项目安全且成功实施的关键。
控制和管理
当你带着一帮小孩在线开展活动时,首先要确保的是社会化学习体验的安全性。
而教育工对社会化网络服务的控制和管理是保证安全最重要的策略。
当使用诸如MySpace和Facebook能社交网站进行学习时,教师几乎无法对学生活动和交流加以控制。
替代的方案是使用像Ning这样的服务更适合于教育。
Ning是一个开放的社会化网络平台,允许教师们创建和管理他们自己的在线社会化网络服务,且Ning平台中有许多保障学生安全的重要功能。
作为目前最优秀的协作工具,Ning非常适合用于全球性的社会化学习项目。
由此可见,对于建立一个安全的社会化学习体验环境来讲,一种很好的模式是创建和管理一个私密的社会化网络站点。
尽管,目前Ning是最简单和功能全面的网络创造工具,不过我们还有其它的选择,诸如:
Snappville、BrainHoney和Agilix等也有很好服务。
安全和健康的交流
为了保障社会化网络学习活动健康和安全的开展,我们可以参照下面一些建议:
1.工具的选择
有很多技术工具能用于学生的学习,但是并不是所有都适合。
在发布自己的社交网站之前,花时间去体验一些网站提供的工具看是否适合用于学生学习。
可以加入Ning上面的Classroom2.0群组,或者申请一个Facebook帐号,与在教育中使用过这些工具的教师建立连接。
然后与他们交流,听取他们专业的意见——他们成功或失败的经验对你有很好的帮助。
2.
网络化的校规。
学生在网络交往中仍然遵守学校规定是一种必须,也是一种美德。
不管是否处于一个被控制的环境中,我们都需要遵守制度,要避免一时冲动的放纵行为。
制度应修订以适合社交网站和聊天的网络环境,且做到简单、清楚、合理以及容易被教师和学生接受。
3.责任的分担。
一个在线活动的维持应当始于勤政的社区领导人(比如教师)的持续性工作,以及年长孩子的示范和学生的参与。
不过家长、其他教师、预备教师或者更多有社会责任心的个人的参与能帮助发展一个更可靠的社区。
大家应明白,所有社会成员,不仅是学生,都有责任维护在线社区的健康、安全的发展。
4.使用工具的理由。
使用社会化网络作为教育工具需要充分的理由,而不仅是为了追求活动的新奇。
不断的反思技术工具的使用是否合理是非常重要的,比如“我能在非技术环境中也能做到让学生进行相同学习吗?
”因此,教师必须权衡社会化网络的使用理由(比如数字公民、全球化研习、连接主义)和潜在的反对理由(设备支持、在线安全、时间)。
5.活动的设计。
成功的在线社区,首先应充满趣味、有深度、有吸引力以及是安全的,而这些都能通过细致的教育设计体现出来。
可以参照Donald
Norman的《情感化设计》,把设计分为三个层面:
感官设计——是指从事物的外观到感受知觉方面的设计,比如味觉、嗅觉、触觉、听觉和视觉上的体验;行为设计——是指从事物的功能和运作方式方面设计;反思设计——是指事物能传达的含义,或活动对情感的影响。
所以细致和富有心思的社会化网络学习活动设计会进一步地强化在线社区的健康和安全,这比简单的依靠制度来约束活动和行为来得更巧妙。
(注:
Alec
Couros博士任职于加拿大里贾纳大学教育系,是教育技术和媒体专业的教授。
)
虚拟化——学校IT建设新热点
虚拟化入门
在金融危机的当下,虚拟化技术的优势正在凸显出来——减少预算,降低能源消耗,提升安全性能,促进教育信息化等等。
下面是一些实现虚拟化的方法:
桌面虚拟化
用户使用的整个桌面环境,包括操作系统在内,并不是在本地物理电脑上运行,而是在一台远程台式机或服务器上运行,通过虚拟的方式实现。
典型的方案如:
从一个能连接键盘、鼠标和显示器的黑盒子,或瘦客户机,或剥去大部分功能的低功耗电脑等这样一些远程设备连接到一个台式机、一台或一组服务器上;由这些真正的电脑运行特定的软件虚拟出个人电脑桌面应用环境,传输并呈现给用户。
用户面对的就好像真实的一台个人电脑一样,实际上是和其他客户端共用一套真实电脑硬件。
桌面虚拟化的优点是:
降低硬件、能源、技术支持的费用。
计算机实验室和图书馆非常适合布置桌面虚拟化系统。
不过在高使用量情况下,需要可靠的网络带宽作保证。
服务器虚拟化
多个虚拟化的逻辑服务器驻留在一台物理服务器上。
通过“虚拟层”软件的控制,每个逻辑服务器的操作系统和应用程序是相互隔离在各自的虚拟机中独立运行的。
服务器虚拟化的优点是:
减少物理服务器数量,降低利服务器拥有成本,简化了技术支持,并提供备份——如果一个服务器发生故障,另外一个服务器自动代理访问。
另外虚拟化技术减少了用电量和安放服务器的空间。
应用程序虚拟化
虚拟化的应用程序运行在一个远程机器上,但操作起来就像应用程序在本地客户端电脑上运行。
通过在不同操作系统中封装,应用程序虚拟化后更显其便携性、易管理性和兼容性。
应用程序虚拟化的优点:
应用程序能被集中的部署和管理,从而节约大量时间和经费,可能还包括减少了学校购买软件许可证费的开支。
存储虚拟化
存储虚拟化就是把存储资源抽象成一个巨大的“存储池”进行集中管理和使用。
对于用户来说,访问虚拟化的存储器就像访问本地分区一样简单,而不必关心自己的数据具体在哪一个存储设备中。
存储虚拟化的优点:
存储虚拟化减少了物理存储设备的配置和管理任务,同时还能够充分利用现有的存储资源。
如果没有存储虚拟化,管理单个的物理存储设备,对于学校技术人员来说难度非常大,并且非常容易造成存储资源的浪费。
网络虚拟化
一个物理网络基础设施扮演两个或多个分开的网络。
出于安全的原因,当学校需要分开行政管理和教学网络时,网络虚拟化能帮助学校避免重复建设物理网络。
数据中心虚拟化
数据中心虚拟化是虚拟化技术发展的新趋势,是前面虚拟化单一应用技术的整合。
即是把数据中心的计算、存储、网络资源全部按需部署,动态调整,将凌乱的资源统筹在一个统一的网络中,成为一个资源,一个以数据中心任务为导向的资源分配体系。
虚拟化节约学校资金
每个地方的学校都总是竭力的想少花钱多办事。
因为资金有限,在维持高水平的教育质量的同时,迫使管理人员和技术小组寻找创新的方法来节约资金。
学区技术人员说,部署虚拟化可以同时达成以上两个目标。
虚拟化环境不仅能允许学区使用更少的硬件,获得更高的性能,而且还能节约场地、电费和更新设备的费用。
在当前的商业环境中很少有双赢的局面,虚拟化技术就是其中之一。
高性能、高回报的虚拟化项目
很少有技术项目能在一年内实现投资回报,不过新泽西州的查塔姆学区实施的服务器虚拟化项目却办到了这一点。
这是一个有六所学校,3700名学生的k12学区,实施虚拟化后,服务器的数量减少了60%,有44台减到18台。
作为附带的效益,由于减少了服务器使用的数量,学区每年节省约三万美元的电费。
“在这个学区,我们的技术更新周期要花费几年的时间来实施,”学区技术主管约翰说,虽然四年前他才加入这个学区,但在教育IT领域工作了13年。
“每年夏天,我们替换7到8台服务器,花费了大量资金和人力来报废旧服务器,换业务运营到新的服务器。
”
去年约翰参加了戴尔公司的午餐会,了解到了虚拟化技术,这是一个难得的契机。
约翰要求戴尔公司技术人员到学区查看服务器环境。
戴尔公司带来了他们的VMware软件,演示了从内存、处理器以及网络性能,还有磁盘输入输出等,虚拟化带来明显的性能提升。
在下定决心实施虚拟化后,学区与戴尔约定了为期四天的培训会,普及虚拟化基础知识,以便启动虚拟化进程。
约翰说亲身体验至关重要,培训可以使工作人员认识虚拟机的启动和运行,以便更熟练的参与实践。
很明显,学区今年已经实现IT技术的投资回报率。
自从去年购买了三台服务器,今年不计划再购买。
“虚拟化节约了资金。
我们减少了服务器的数量,却获得了更高的性能。
这是一个本垒打,划算!
”
低廉的虚拟化解决方案
博纳维亚联合学区的系统管理员维京正在盘算着服务器的升级。
来自VirtualIron公司的虚拟化解决方案帮助学区减少13台物理服务器,同时提供了无与伦比的可靠性。
“VirtualIron
公司会定期更新,而我只需打开一台戴尔R900服务器,运行升级,迁移虚拟服务器到这台机器,然后升级其它服务器。
这个过程只需花费很少时间就能做到。
”维京说到。
他在这个有18所学校,9500名学生的学区工作了7年。
学区新的能源负责人很欣赏Virtual
Iron解决方案带来的负载平衡。
因为能设定服务器的阈值以节省电源而不会影响服务器的性能。
如果需求超出了阈值,另一台服务器来自动平衡负载。
在选择Virtual
Iron公司的产品之前,维京的部门比较研究了VMware,ParallelsVirtuozzo,和Xen。
“最终选择VirtualIron是因为其价格仅为VMware的三分之一,”维京说,“不过,我放弃了一些在物理服务器上也从没用到的功能。
”
一些应用程序,比如皮尔森教育公司的PowerSchool学生信息管理系统,不支持虚拟化。
维京的看法是——鉴于虚拟化带来的好处,如果一家公司的软件产品不支持虚拟化,那么我们只好寻求其它公司能100%支持虚拟化的产品。
兼容性优越的虚拟化产品
“我几乎测试了手边的每种虚拟化产品,很高兴看到有产品关注苹果的Mac电脑了。
”贝克尔提及支持Mac的Parallels服务时说到。
贝克尔是俄勒冈城市学区技术协调员,这个学区采用了刚在六个月前商业化的Parallels产品。
由于学区使用具有封闭性的苹果电脑,之前贝克尔很难找到合适的产品来整合苹果电脑和Windows服务器。
现在,兼容性优越的Parallels服务可以把很多Windows服务器应用——包括WindowsServer2008,SQL以及Exchange服务等,迁移到苹果Xserves上的虚拟机中,省掉了单独部署Windows物理服务器。
“硬件数量的减少让我们仅需要较少的资源和存放服务器空间,且每台虚拟机维持特定的服务就像在一台专门硬件上运行一样。
”贝克尔说。
俄勒冈城市学区审慎的实施着虚拟化。
在进行了一个虚拟化实验项目,并对面临的问题和挑战充分评估后,虚拟化才得以推广。
最终这个项目取得了不错的成绩:
学区服务器数量从44减少到了15台,几乎削减IT拥有成本的三分之二。
为学生带来更多学习电脑的虚拟化服务
在过去,八个学生围着一台电脑显示器,让学生保持注意力集中在交互式视频课程上,这是一个不小的挑战。
现在不一样了。
虽然仍是八个学生一台电脑,但在学习时,每个人却可以带上自己的耳机,看自己面前的显示器,在自己的键盘上回答问题。
如果需要复习材料只需再看一遍,而其他提前完成同学则可以进入到下一步,学生间互不影响。
“替代过去所有学生远距离观看一个屏幕,现在他们每个人有自己的小感官世界。
”丹威尔高中的图书馆员库尔特说,“这样减少了其他同学带来的注意力分散和暂停时间,保持学生注意力集中就相对容易了。
”
这就是丹威尔高中应用桌面虚拟化系统的场景。
当几个显示器和键盘与同一台电脑连接时,该系统虚拟出多个电脑桌面系统,并提供分隔的工作空间可支持多达8位学生同时使用。
从资金、空间和网络访问等方面考虑,图书馆的八套虚拟系统最大限度的发挥了其技术能力。
取代以前的20台电脑,图书馆现在拥有相当于60台电脑的工作能力。
学生们能用它们来进行互联网搜索,报告,简报,数据查询,甚至基本的图像处理。
“这简直是难以置信的解决办法。
”库尔特说,“它用合理的价格为更多人的需求延伸出更多的功能。
它创建了新的经济模式。
”
据库尔特描述,由于采用了桌面虚拟化服务,丹威尔高中的图书馆可以同时为四个班服务,包括三个计算机实验室,一个演示教室。
图书馆能容纳大约100名学生,常常爆满,这里成为了一个忙碌的地方。
学校1:
1计算的新世界
在过去十几年中,信息技术飞速发展,并得到教育界人士的认同而大踏步进入课堂,影响我们的学和教。
不过在很多地区的学校,技术进入课堂以后,却一直停留在教室的前面,不管是大屏幕投影还是互动电子白板,总是教师用的多,学生用的少。
当我们拥抱无数新的应用时,却发现,只能留在设想中,我们没地方实施,更谈不上在课堂上真正促进学生学习。
比如互动学习软件、web2.0工具。
我们可能希望孩子们在放学后,在家里的电脑上用这些工具来学习。
事实上离开了学校环境、资源和教师的指导,很多孩子面对新事物会无所适从。
而何况还有些孩子家中没有电脑或互联网。
跨越最后的鸿沟
让我们来看看问题出在哪里:
技术放在教室前面,学生上课是看到了技术而没真正用上。
技术总是与学生差上那么点距离,师生之间存在数字鸿沟,这就是“最后一米”现象。
我们得把技术放到学生课桌上,让学生上课学习时能方便的使用,自己体验数字化学习的乐趣,而不是干看着教师在教室前面摆弄。
还好,我们找到了问题解决的办法。
那就是为每位学生提供一台笔记本电脑,孩子们在课堂上可以随时用它,比如查资料,处理实验数据,阅读甚至完成作业等等。
在“每个孩子一台笔记本电脑”理念的倡导下,笔记本电脑1:
1项目的实施从个别班级试点扩展到了地区范围内的推广,一些国家或地区尝试着用各自的办法,为每位学生配发一台笔记本电脑。
2008年中国上海市与intel公司联合试点基于ClassmatePc的一对一解决方案;2009年10月乌拉圭为全国小学生免费发放了笔记本电脑,成全球首个小学生人手一台笔记本国家;而率先实施1:
1电脑项目的美国,几乎每个州都有学区不同程度的实现了1:
1笔记本电脑项目。
虽然初期的1:
1项目并没体现多少学生成绩的提升而被诟病;但随着时间的推移,教师和学生的密切配合,加上相关技术应用的推广,教学效果也逐渐显现且被大家认同。
例如,这里有一份关于美国缅因州
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