摘要: 數(shù)智時(shí)代,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、助力學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要學(xué)習(xí)方式,受到教改實(shí)踐者的廣泛關(guān)注。但教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程時(shí),面臨著重建知識觀、建構(gòu)復(fù)雜任務(wù)、跨學(xué)科融合等挑戰(zhàn)。為此,教師可借助生成式人工智能的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)高質(zhì)量的項(xiàng)目式課程。在應(yīng)用生成式人工智能設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程時(shí),教師應(yīng)關(guān)注樹立系統(tǒng)思維、聚焦計(jì)算思維、重視協(xié)作思維等關(guān)鍵要素。
關(guān)鍵詞:生成式人工智能;項(xiàng)目式學(xué)習(xí);項(xiàng)目式課程;跨學(xué)科主題學(xué)習(xí);合作探究
數(shù)智時(shí)代來臨,人類的生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)方式正在經(jīng)歷深刻變革,未來需要具有溝通、協(xié)作、批判、創(chuàng)新以及數(shù)字化生存能力的人。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、助力學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要學(xué)習(xí)方式[1],強(qiáng)調(diào)學(xué)生在合作解決一個(gè)真實(shí)世界中的復(fù)雜性問題或需要深度思考的任務(wù)中,逐步習(xí)得包括知識、可遷移技能、高級思維能力等在內(nèi)的必備素養(yǎng)和關(guān)鍵品格[2]。它改變了傳統(tǒng)以知識點(diǎn)為主的學(xué)習(xí),推動(dòng)了素養(yǎng)導(dǎo)向的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)[3]。在教學(xué)實(shí)踐中,如何轉(zhuǎn)變理念、設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)問題、實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科等成為教師面臨的挑戰(zhàn)。為此,研究團(tuán)隊(duì)基于信息技術(shù)名師工作坊的實(shí)踐,探索以生成式人工智能賦能項(xiàng)目式課程設(shè)計(jì),大大拓寬了教師設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程的思路,取得了較好成效。
一、教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程時(shí)遇到的挑戰(zhàn)
項(xiàng)目式課程打破了知識體系化的傳統(tǒng)思維,需要以問題視角選取學(xué)科大概念,科學(xué)建構(gòu)課程內(nèi)容。習(xí)慣了傳統(tǒng)分科教學(xué)的教師,在設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程時(shí)往往會(huì)面臨以下挑戰(zhàn)。
一是重建知識觀。新課程方案要求以素養(yǎng)培育為根本,開展指向理解的學(xué)習(xí)。這要求教師必須破除以往“聚焦學(xué)科重點(diǎn)”“遍及學(xué)科知識點(diǎn)”的思維習(xí)慣,根據(jù)課程改革要求重構(gòu)內(nèi)容,以培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、批判性思維、創(chuàng)造性思維以及合作與溝通技能,從而更有效地促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),讓學(xué)生得到全面發(fā)展。
二是建構(gòu)復(fù)雜任務(wù)。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)對學(xué)生批判性思維、創(chuàng)新能力和溝通協(xié)作能力等的培養(yǎng),重視對學(xué)生思維能力的訓(xùn)練。這要求教師超越“逐個(gè)知識點(diǎn)的了解、識記和理解”的教學(xué)方式,以問題視角建構(gòu)知識點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)及運(yùn)用[4],并引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)雜任務(wù)中應(yīng)用這些知識。因此,教師需要對學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行全面重構(gòu),從單向的知識傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),并提高他們的問題解決能力。但對于那些習(xí)慣于“照本宣科”的教師而言,建構(gòu)這樣的復(fù)雜任務(wù)無疑是很具有挑戰(zhàn)性的。
三是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域融合。數(shù)智時(shí)代,數(shù)字化學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)、碎片學(xué)習(xí)已經(jīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的新常態(tài)。學(xué)生與教師之間的知識體系不再是傳統(tǒng)的單向包含關(guān)系,而是呈現(xiàn)出多元化和動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)。但是,教師由于長期專注于特定專業(yè)或?qū)W科,其知識結(jié)構(gòu)與思維方式已趨于固化。因此,聚焦真實(shí)問題的解決,設(shè)計(jì)能夠跨越專業(yè)和學(xué)科局限的項(xiàng)目式課程,是教師必須跨越的一道門檻。
二、應(yīng)用生成式人工智能破解挑戰(zhàn)的可行性
生成式人工智能是一種基于人工智能技術(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,它通過學(xué)習(xí)大量的數(shù)據(jù),提取其中的規(guī)則、模式和結(jié)構(gòu),并利用這些知識生成新的內(nèi)容。作為一種先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),生成式人工智能以其高度的靈活性和創(chuàng)新能力,在教育教學(xué)中展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。目前,生成式人工智能已能實(shí)現(xiàn)智能化管理教學(xué)資源、個(gè)性化設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)路徑、創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室和模擬歷史場景、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、智能推薦、智能分析與反饋等,在助力探究學(xué)習(xí)、跨學(xué)科融合、參與式學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)等方面表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢。
從賦能課程與教學(xué)設(shè)計(jì)的角度出發(fā),生成式人工智能可化身為教師的智能伙伴,擔(dān)當(dāng)多種關(guān)鍵角色。一是作為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)指導(dǎo)者。教師通過向生成式人工智能大模型提問,能夠獲得關(guān)于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的專家觀點(diǎn)、教育理念、設(shè)計(jì)原則、組織策略、實(shí)施建議以及項(xiàng)目案例等一系列內(nèi)容,從而打破自身固有的知識觀念,開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的主動(dòng)研修,提升項(xiàng)目設(shè)計(jì)和研究能力。二是作為跨學(xué)科專家。生成式人工智能能夠處理海量的數(shù)據(jù)和知識,能為教師提供豐富的教育資源,幫助教師擴(kuò)展和更新知識儲備,并促進(jìn)跨學(xué)科知識的融合。在它的協(xié)助下,教師可以設(shè)計(jì)出涵蓋多個(gè)學(xué)科知識的項(xiàng)目,從而為學(xué)生提供跨學(xué)科的學(xué)習(xí)體驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和高階思維培養(yǎng)。三是作為技術(shù)支持者。生成式人工智能不僅可以在文本生成、圖像生成、音頻生成、視頻制作、游戲設(shè)計(jì)、代碼生成等方面幫助教師實(shí)現(xiàn)技術(shù)與學(xué)科知識的融合(TCK),還可以通過評估學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、智能對話、虛擬體驗(yàn)等幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,實(shí)現(xiàn)技術(shù)與教學(xué)知識的融合(TPK),建構(gòu)指向真實(shí)問題的復(fù)雜任務(wù)。
綜上,生成式人工智能憑借其強(qiáng)大的知識儲備、出色的內(nèi)容生成和智能分析能力,能夠助力教師進(jìn)一步豐富教與學(xué)的活動(dòng)設(shè)計(jì),促使“體系化的學(xué)科知識”轉(zhuǎn)化為“結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)”[5],從而設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的項(xiàng)目式課程。
三、運(yùn)用生成式人工智能設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程的關(guān)鍵要素
結(jié)合生成式人工智能的特點(diǎn),我們基于項(xiàng)目式課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),凝練了運(yùn)用生成式人工智能設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程的關(guān)鍵要素。
(一)樹立系統(tǒng)思維,審慎辨別可用資源
項(xiàng)目式課程的本質(zhì)在于讓學(xué)生綜合解決真實(shí)問題,形成復(fù)雜交往能力。人工智能雖然可以提供海量信息和資源,但是信息體系性不強(qiáng),而且教學(xué)設(shè)計(jì)者常常會(huì)被新奇的資源吸引,將找到的熱點(diǎn)資源簡單拼合后為我所用,導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)計(jì)缺乏整體性。因此,教師需要樹立系統(tǒng)思維,從學(xué)生需要出發(fā),處理好“學(xué)習(xí)需要什么”和“人工智能有什么”的關(guān)系。一方面,教師要牢牢把握使用資源的主動(dòng)性,對資源進(jìn)行審慎挑選和辨別,避免淪為智能推送的待哺者;另一方面,由于生成式人工智能缺乏對人類語言和概念的真正理解,存在上下文依賴、可能復(fù)制或放大數(shù)據(jù)中的偏見錯(cuò)誤等,所以,教師要對信息的科學(xué)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行仔細(xì)辨別。
(二)聚焦計(jì)算思維,解構(gòu)真實(shí)問題
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)往往涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,需要改變知識的線性布局,從學(xué)科邏輯轉(zhuǎn)向問題邏輯,強(qiáng)調(diào)知識的整合應(yīng)用。人工智能不是簡單的查詢工具,教師可以運(yùn)用計(jì)算思維,綜合應(yīng)用分步提問、對比分析等提問策略,挖掘?qū)W習(xí)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián),建構(gòu)指向?qū)W生思考的概念網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對真實(shí)問題的解構(gòu)。比如,分步提問“我在分析食堂滿意度數(shù)據(jù)時(shí),第一步應(yīng)該做什么”“請對比不同數(shù)據(jù)分析方法的異同”等,構(gòu)建真實(shí)問題的變式,將其解構(gòu)為跨學(xué)科問題網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)化為符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的進(jìn)階問題群,最終建構(gòu)復(fù)雜任務(wù)。
(三)重視協(xié)作思維,打造合作探究場域
項(xiàng)目式課程的重要特征之一就是發(fā)展學(xué)生的合作探究能力,而這主要依賴于學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)。人工智能沒有情感,但可以幫助我們創(chuàng)建表達(dá)情感的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程時(shí),教師要重視協(xié)作思維,圍繞情境、學(xué)生參與度、評估機(jī)制、合作學(xué)習(xí)等關(guān)鍵詞,使用多種問答策略獲取學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的資源。比如,設(shè)定情境提問“在設(shè)計(jì)一個(gè)討論可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程時(shí),我應(yīng)該怎樣結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)”,以獲得更貼近實(shí)際的答案;使用開放式提問“如何增強(qiáng)小組學(xué)習(xí)中的成員參與度”“如何有效評估并激勵(lì)學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)”,以獲取更深入、更具描述性的答案;尋求具體案例式提問“能分享一些在高中教育層面成功的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例嗎”,從而獲得實(shí)際操作的思路;通過提問“根據(jù)當(dāng)前的教育研究,哪些項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)踐被認(rèn)為是最有效的”,詢問某一領(lǐng)域的專家意見或已被廣泛認(rèn)可的最佳實(shí)踐。使用以上策略,教師便可獲取關(guān)于學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的有效資源,從而打造合作探究的學(xué)習(xí)場域。
四、運(yùn)用生成式人工智能設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程的實(shí)踐
依據(jù)上述運(yùn)用生成式人工智能設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程的關(guān)鍵要素,我們指導(dǎo)教師開展了廣泛的項(xiàng)目式課程設(shè)計(jì)實(shí)踐。下面,以設(shè)計(jì)“數(shù)據(jù)編碼”等項(xiàng)目式課程為例詳細(xì)闡釋。
(一)系統(tǒng)解構(gòu)真實(shí)問題,迭代生成項(xiàng)目目標(biāo)
項(xiàng)目目標(biāo)既是真實(shí)問題的變式,也是向?qū)W生明確項(xiàng)目內(nèi)容和要求的主體。在界定項(xiàng)目目標(biāo)時(shí),教師需要使用計(jì)算思維,將真實(shí)問題解構(gòu)為多個(gè)條件,從多個(gè)維度界定和刻畫。在設(shè)計(jì)課程前,教師向人工智能提問:“現(xiàn)在,請你扮演一名資深的課程設(shè)計(jì)師,與我共同設(shè)計(jì)一門課程,課程的主題是數(shù)據(jù)編碼,課程面向16歲左右的高中學(xué)生,課程總時(shí)長為4課時(shí),請撰寫課程目標(biāo)和4課時(shí)的課程標(biāo)題以及副標(biāo)題。課程標(biāo)題要求不超過10個(gè)字,用有吸引力的問句,課程副標(biāo)題要能概括本課時(shí)的主要學(xué)習(xí)任務(wù),不超過10個(gè)字。”以上提問包含角色、面向?qū)ο?、學(xué)時(shí)等多個(gè)由真實(shí)問題轉(zhuǎn)化而來的條件,條件之間是“與”的關(guān)系,體現(xiàn)了運(yùn)用計(jì)算思維解決真實(shí)問題的過程。人工智能給出方案,如表1所示。
在以上方案中,課程目標(biāo)和標(biāo)題表述均以知識點(diǎn)為主,不能體現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)指向真實(shí)問題的要求。教師需要把握主體性,從系統(tǒng)思維出發(fā),審慎辨別判斷,進(jìn)一步迭代提問:“我認(rèn)為你給出的課程目標(biāo)不夠準(zhǔn)確,我希望能夠以面向?qū)W生的視角,依據(jù)布盧姆的教育目標(biāo)分類學(xué),基于信息技術(shù)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)重新設(shè)計(jì)。”人工智能給出如表2所示的方案。
迭代后的課程目標(biāo)依據(jù)布盧姆的教育目標(biāo)分類學(xué),使用記憶、應(yīng)用、評價(jià)等不同層級的行為動(dòng)詞表述,較第一版設(shè)計(jì)更為優(yōu)化;標(biāo)題面向?qū)W生視角,指向“破解密碼”“畫出頭像”等真實(shí)問題。教師可以進(jìn)一步使用設(shè)定情境策略、尋求案例策略等進(jìn)行優(yōu)化。由此,生成式人工智能幫助我們快速組織提煉信息、運(yùn)用已知規(guī)則優(yōu)化內(nèi)容,大大提高了工作效率。
(二)構(gòu)建挑戰(zhàn)性問題群,打造深度學(xué)習(xí)的思維引擎
巴羅斯和坦布林說,知識的獲得來源于對問題的認(rèn)識和解決的過程。夏雪梅在《項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì):學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的國際與本土實(shí)踐》一書中,在談到巴克教育研究所迭代項(xiàng)目式學(xué)習(xí)黃金準(zhǔn)則時(shí)指出,“這表明巴克教育研究所對問題的認(rèn)識發(fā)生了變化——從引發(fā)學(xué)生的興趣、對學(xué)生友好的驅(qū)動(dòng)性問題,轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生的思維和價(jià)值觀有挑戰(zhàn)的問題”[6]。由此可見,挑戰(zhàn)性問題是學(xué)生發(fā)展高階思維的根本。教師應(yīng)用生成式人工智能,通過開放式提問、設(shè)定情境等策略,挖掘項(xiàng)目的大概念及其關(guān)系,可以建構(gòu)概念網(wǎng)絡(luò),再聚合形成挑戰(zhàn)性問題鏈。
以“食堂滿意度數(shù)據(jù)處理與分析”項(xiàng)目為例。教師進(jìn)行開放式提問“在對食堂滿意度數(shù)據(jù)處理與分析時(shí),有哪些關(guān)鍵概念和方法,請幫我梳理一份概念圖”。教師獲得概念關(guān)系圖(如圖1)后,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析辨別,從而確定數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析等一級大概念;數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)整合、假設(shè)檢驗(yàn)、相關(guān)分析等二級大概念。教師再通過設(shè)定情境提問“在分析兩個(gè)食堂的菜品、客流量、環(huán)境、服務(wù)態(tài)度等數(shù)據(jù)時(shí),我們可以提出哪些具體問題來指導(dǎo)數(shù)據(jù)分析”,從而獲得挑戰(zhàn)性問題“兩個(gè)食堂的菜品價(jià)格與銷量之間是否存在相關(guān)性,顧客對價(jià)格敏感度如何(分析目的:確定定價(jià)策略,平衡利潤和顧客接受度)”“工作日與周末的客流量是否有顯著差異,如何解釋這種差異(分析目的:了解顧客就餐習(xí)慣,為促銷活動(dòng)和營業(yè)時(shí)間調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持)”。由此可見,生成式人工智能可以幫助教師彌合具體經(jīng)驗(yàn)與抽象概念之間的間隙,構(gòu)建概念之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)出指向高階思維的問題,助力學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
(三)構(gòu)建探究性學(xué)習(xí)場域,打造學(xué)習(xí)實(shí)踐的多樣路徑
學(xué)生合作學(xué)習(xí)的發(fā)生需要源于對真實(shí)問題的興趣和思考。深度探究的發(fā)生依賴于學(xué)生經(jīng)歷不同的學(xué)習(xí)路徑產(chǎn)生觀點(diǎn)碰撞。因此,教師要以合作學(xué)習(xí)活動(dòng)促成多樣化學(xué)習(xí)路徑,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度探究。以“數(shù)據(jù)分析”項(xiàng)目為例,在應(yīng)用生成式人工智能設(shè)計(jì)合作學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),教師使用了以專家理論指導(dǎo)、設(shè)定情境獲取案例的策略,如通過“對于合作學(xué)習(xí)的活動(dòng)形式,專家有哪些觀點(diǎn),請舉例說明”“在組織數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目時(shí),可以設(shè)計(jì)哪些合作學(xué)習(xí)活動(dòng)”等問題,確定了數(shù)據(jù)分析研討會(huì)、數(shù)據(jù)清洗競賽、數(shù)據(jù)故事講述、客戶反饋會(huì)議等合作學(xué)習(xí)活動(dòng)(如圖2),讓學(xué)生在角色扮演中進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗競賽,從不同視角、面向不同客戶講述數(shù)據(jù)故事,沉浸式體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的每個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)深度合作和反思。在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生不僅掌握了專業(yè)知識和技能,還充分享有了選擇權(quán)、發(fā)言權(quán)、決策權(quán)和評價(jià)權(quán)等。在這一過程中,生成式人工智能快速有效地梳理并整合了專家觀點(diǎn),不僅幫助我們跨越了行業(yè)間的知識界限,還消除了思維定式的阻礙。教師也得以構(gòu)建有效、深度的探究性學(xué)習(xí)場域,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)路徑的重構(gòu)。
五、總結(jié)與反思
教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下,以項(xiàng)目式課程培養(yǎng)學(xué)生面向未來的生存能力和創(chuàng)新能力具有積極的實(shí)踐意義。應(yīng)用生成式人工智能設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程,可以拓寬教師的視野,為項(xiàng)目式課程設(shè)計(jì)提供專家觀點(diǎn)、創(chuàng)意靈感、融合策略、跨學(xué)科知識和豐富資源,幫助教師設(shè)計(jì)出能夠促進(jìn)學(xué)生深度思考、思辨創(chuàng)新的高質(zhì)量項(xiàng)目,讓學(xué)生得以在項(xiàng)目式課程的浸潤中發(fā)展專家思維,掌握專家知識。但我們也清醒地認(rèn)識到,人工智能的使用離不開教師的設(shè)計(jì)能力和教學(xué)智慧,甚至對教師信息化教學(xué)能力提出了更高要求。這需要教師具有較高的數(shù)字素養(yǎng),具備主動(dòng)獲取資源的能力,同時(shí)還要具有系統(tǒng)思維、計(jì)算思維、辯證思維、迭代思維、協(xié)作思維等,對人工智能提供的內(nèi)容做出甄別和判斷[7]。此外,生成式人工智能還面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量依賴、缺乏真正理解能力和存在潛在偏見等問題,因而不能形成新的觀點(diǎn)或應(yīng)對現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜挑戰(zhàn)的解決方案,教師需要提升自身的課程理解和設(shè)計(jì)能力,借力生成式人工智能更新知識體系,打造數(shù)字化學(xué)習(xí)新境界,讓課程教學(xué)改革無限接近素養(yǎng)生成。
注:本文系姑蘇教育人才資助項(xiàng)目“大概念統(tǒng)整的學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的行動(dòng)研究”(蘇教師〔2022〕46號)、第五期江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題“基于大概念的五年制高職項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐研究”(ZYB222)和蘇州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“大概念視域下信息技術(shù)學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究”(2021/LX/02/257/09)的階段性研究成果。
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(作者系江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心教研員、高級教師,姑蘇教育青年拔尖人才,蘇州市學(xué)科帶頭人)
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