当“地上的5G”遇上“天上的北斗” 这个万亿市场按下启动键******
工业和信息化部的最新数据显示,截至2022年9月末,我国5G基站总数已达222万个,占全国移动基站总数的20.7%,占全球5G基站总数的60%以上。
最新发布的《新时代的中国北斗》白皮书指出,中国的北斗系统已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施,北斗已经是世界一流的卫星导航系统。
虽然最大的5G和一流的北斗,已经足够激动人心。但如果当“地上的5G”与“天上的北斗”握起手来,又将会展开一幅怎样的未来画卷呢?
“一个令产业兴奋、令百姓憧憬的万亿市场已经按下启动键。”国际欧亚科学院院士、北京邮电大学教授邓中亮在接受《中国经济周刊》采访时如是总结:天地一体、时空一体、通导一体的网络基础设施将会给人类带来巨大的经济和社会价值,中国应该也有能力走在全球前列。
5G+北斗是“天生一对”,让两大“大国重器”强强联手
我国先后建成全球最大的4G网络和5G网络,和4G相比,5G应用场景会有很大差别,但也面临着新的挑战。
例如在重点应用方向之一的工业互联网领域,要建成智慧矿山、智慧矿井,要实现公路网、铁路网的全覆盖,都需要保证室内、高山、深谷等遮蔽和半遮蔽空间的信号覆盖,且信号不易被干扰。而在智慧交通、无人驾驶等场景,会要求通信网络在满足通信需求的同时,不仅拥有高精度时空感知能力,能通信,也要能定位。
从建设北斗到应用北斗,从中国的北斗到世界的北斗,从天上的北斗到身边的北斗……能够实现室内的精准定位是中国北斗在技术上超越GPS等其他卫星导航系统的重要优势之一,这个在“最后一米”上的技术突破意义重大,也将会带来应用场景和产业发展上诸多新的可能性。
在邓中亮看来,可以将“5G+北斗”作为抓手,推动通信与导航的深度融合,实现能通信就能高精度定位。二者的融合可以满足全覆盖、高精度需求,相互赋能,彼此增强。
“5G是地上的网,北斗是天上的网,5G解决数据高速传输和卫星遮蔽区域高精度定位问题,北斗解决高精度授时和开阔空间高精度定位问题,5G+北斗的融合不仅可以相互赋能,还能够带来海量的高精度、高时效的地理大数据。”邓中亮说。
中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其也曾用“天生一对”来形容5G和北斗。“5G对时间和位置提出更高要求,而卫星导航系统能够提供更高精度的位置和时间信息,因此,5G和北斗卫星导航系统具有天然融合性。”他说。
实际上,早在2006年,科技部就启动了“羲和”计划,旨在构建天地一体的时空定位系统。作为“羲和”计划室内导航系统的主要负责人和学术带头人,邓中亮和团队通过多年攻关,目前已经形成几百项自主知识产权和一系列关键技术。
据邓中亮介绍,“羲和”计划有两个重要目标,一是提高卫星定位的性能和精度,令其服务能力越来越强;二是实现通信信号从室外到室内的定位全覆盖,复杂环境下也能保持服务能力。
“北斗+5G融合发展是必然的,这两项‘大国重器’强强联手,将惠及国防军事、智慧城市、自然资源、通信网络、交通、电力等各行各业,带来无限可能。”邓中亮说。
当地上的通信网络与天上的卫星网络实现“通导一体”,通俗地说,就是无论何时何地都有信号,告别“不在服务区”;还要能随时随地实现精准定位导航,哪怕是高山大海,哪怕车库深井,都能实现精准到米甚至亚米级别的导航。
通信与导航深度融合,“没那么简单”
基于“5G+北斗”的通信技术与精准时空技术的融合及应用,将是这些领域基础设施信息化、智能化升级改造不可或缺的重要基础设施。
当然,还有一个更为重要的要求,那就是要通过自主创新,不被人“卡脖子”,发展和建设好一个中国自主可控的、全空域、全时域、全频域、高精度、高可靠、高可用的时空体系。
邓中亮认为,北斗+5G融合可以从三个层面来理解。一是北斗可支撑5G网络安全高效运行。比如为5G提供高精度授时与同步、百万基站管理等服务,为5G网络应用提供精准的定位导航应用,开拓基于高精度时空基准的通信业务等。
二是5G可增强北斗导航服务能力。比如5G自身可实现优亚米级的定位能力,这意味着可与北斗形成信号覆盖互补,从而实现从室外到室内、从地面到地下无缝隙衔接与定位,支撑全空域全时域定位导航服务。而5G网络本身又可成为支撑位置服务业务的通信通道。
三是北斗+5G深度融合,将形成泛在、无缝、高精度、高可信的PNT(即Positing定位、Navigating导航、Timing授时)体系,横向无缝覆盖室内、纵向拓展到水下及深空,且能在复杂环境下提供高精度、连续稳定的时空信息服务,进而服务智慧城市、无人系统、万物互联等多个场景。
理论逻辑虽然很好理解,但真正实现通导融合却“没那么简单”,需要解决一系列技术难题。“比如,5G和北斗是不同的信号,每个信号都会有‘噪声’,要想实现和睦相处,既能各干各的事,还可以相互增强,并不容易。”邓中亮说。
邓中亮教授带领团队研制的“羲和”系统,提出了TC-OFFEND定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术,有效节约了室内定位成本,把移动通信网变成了一张既能通信的网,又能高精度定位的网。
而且更为重要的是,这套系统并不需要新增大量的成本投资,比如通过“隐嵌信噪”技术解决不同的信号“噪声”问题,只需要一块小小的芯片就可以实现,新增的投入成本极低。
《中国经济周刊》首席摄影肖翊|摄
从技术到产业,万亿级市场按下启动键
当然,看到通导融合这一发展趋势的不只是中国。美国也很早就将发展定位导航授时一体的PNT体系上升至国家战略的地位,以弥补原有GPS系统的问题和不足。但除了技术上较量,通导融合“哪家强”,最终还是要在应用上见真章。
“我国建成覆盖4G网络,投资规模超过6000亿元,5G网络的投资规模更是超过了1.2万亿元,但也只能覆盖我国的人口密集区域。而北斗卫星实现全球覆盖投资规模约为600多亿元。我国的5G网络建设投资巨大,也需要在更多的应用场景下寻找更多的商业模式,从而让其为经济社会的发展创造更大的价值。”邓中亮介绍说。
但在邓中亮看来,实验室里的技术创新突破只是第一步,要想让“5G+北斗”产生更大的经济社会价值,需要社会各方面的通力合作,推动商业模式创新和产业化进程,共同挖掘。
《新时代的中国北斗》白皮书也指出,截至2021年,中国卫星导航与位置服务总体产业规模达到约4700亿元,年均复合增长率超过20%。中国北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域,进入交通、能源、农业、通信、气象、自然资源、生态环境、应急减灾等重点行业。中国北斗与大数据、物联网、人工智能等新兴技术深度融合,催生“北斗+”和“+北斗”新业态,支撑经济社会数字化转型和提质增效。
而多家第三方机构预测,按照目前北斗系统的产值增加速度,预计2025年其产业规模有望达到万亿元。来自高德地图的数据也显示,截至2022年11月,高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次,且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。
邓中亮表示,实际上,智慧物流、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、工业互联网、智慧农业……北斗已经发挥着巨大的作用。以重点和焦点所在的工业互联网领域为例,这本身就是一个万亿级别的大市场,特别希望有更多有志之士将北斗和5G与人工智能、新兴技术等融合,发展出更多新兴产业,创造更多新的商业模式,为经济发展带来新的增长点。
已经有先行者尝到了甜头。以全国北斗卫星导航应用三大示范区域之一的湖南长沙为例。据长沙市人民政府副市长彭涛在“2022北斗规模应用高峰论坛”上透露,在长沙,北斗技术已成功应用到智能驾驶、驾考驾培、桥梁监测、野生动物追踪、水路安全、防灾减灾、司法、邮政运输、工程机械、公共安全等诸多领域。
长沙正在加快推动“北斗+5G”在智能网联汽车领域应用示范,通过5G网络融合北斗卫星导航系统定位技术,长沙的电动智能网联汽车能够对车辆进行高精度厘米级定位,为自动驾驶进行定位护航。目前,这套系统已在全国400多个城市上千个驾考场地中投入使用。驾考中,车辆是否压线、靠边停车是否在规定范围内,都能轻松判定。
“力争到2025年,长沙市北斗及相关产业规模突破500亿元,其中北斗核心产业规模突破200亿元,创建省级先进制造业集群,力争创建先进制造业集群。”彭涛说。
中国共产党人精神谱系融入高校思政课实践教学的方式与路径******
作者:马福运(河南师范大学马克思主义学院教授)
习近平总书记在党的二十大报告中指出,“弘扬以伟大建党精神为源头的中国共产党人精神谱系,用好红色资源,深入开展社会主义核心价值观宣传教育,深化爱国主义、集体主义、社会主义教育,着力培养担当民族复兴大任的时代新人”。在河南安阳考察时,习近平总书记强调,“红旗渠精神同延安精神是一脉相承的,是中华民族不可磨灭的历史记忆,永远震撼人心。年轻一代要继承和发扬吃苦耐劳、自力更生、艰苦奋斗的精神,摒弃骄娇二气,像我们的父辈一样把青春热血镌刻在历史的丰碑上”。包括伟大建党精神、延安精神、红旗渠精神等在内的中国共产党人精神谱系,是我们党的宝贵精神财富,是上好“大思政课”的鲜活素材、融通课堂教学与实践教学的有效媒介。依托中国共产党人精神谱系相关学术成果和实践教学基地,通过课堂叙事式教学、平台情景式教学、基地体验式教学、网络延展式教学的“四位一体”立体化实践教学模式,将中国共产党人精神谱系全面融入高校思政课实践教学,能够使广大青年学生深刻领悟中国共产党人精神谱系的丰富内涵和时代意义,激励他们继承优良传统,赓续红色血脉,将志气、骨气、底气固化为信仰,转化为信念,强化为信心。
习近平总书记强调,“要用红旗渠精神教育人民特别是广大青少年,社会主义是拼出来、干出来、拿命换来的,不仅过去如此,新时代也是如此”。弘扬包括红旗渠精神在内的中国共产党人精神谱系重在实效性,实现课堂叙事式教学、平台情景式教学、基地体验式教学、网络延展式教学的相互渗透、有机融合、功能互补,有效整合校内校外、课内课外、线上线下等教育教学资源,不断增强思政课的思想性、理论性和亲和力、针对性。课堂叙事式教学,指根据“小故事大主题、语言通俗易懂、贴近学生实际”的原则,针对教材中的不同知识点,挖掘“红色故事”蕴含的教育主题,聘请英雄模范人物担任特聘教授走进课堂,强化课堂教学的叙事性和吸引力。平台情景式教学,指借助多功能思政课实践教学平台,以学生深度参与、深度体验为主旨,利用文艺表演、情景剧、辩论赛等形式,将教学内容转换在体验探究之中。基地体验式教学,指因地制宜,建立和利用思政课实践教学基地,通过参观考察、调研访谈或劳模授课,引导学生带着问题感受革命历史、感悟先进事迹、追寻先辈足迹,用百年奋斗的辉煌成就激发学习热情和奋斗激情。网络延展式教学,则是基于网络教学平台等共享性学习资源,运用虚拟仿真、新媒体、人机交互、大数据等技术,让学生在图形、动画、三维场景构造的虚拟环境中感受和掌握教材内容。
通过“四位一体”立体化实践教学,把中国共产党人精神谱系融入高校思政课,以课堂理论教学为支撑,实现了对机制、资源、功能等现有实践教学要素的深度整合,克服了实践教学要素离散化的困难,打通了理论教学与实践教学之间的时空壁垒,体现了从知性启智、感性润心,到悟性思辨、理性笃行的循序渐进过程。
首先,回应时代课题,构建“大思政课”体系,创意性实现了“思政课堂—校内平台—校外基地—网络空间”的联通互补和互融互促。坚持开门办思政课,推动思政小课堂和社会大课堂结合,完善思政课实践教学机制,已经成为深化思政课改革创新的重要突破点。“四位一体”立体化实践教学模式,在内容上实现了教材与现实相结合,在形式上实现了显性与隐形相结合,在功能上实现了引领与内化相结合,在场域上实现了课堂与社会相结合。
其次,坚持问题导向,突破实践教学“瓶颈”,创造性地解决了实践教学方法难多样、参与难全员、效果难呈现、运行难长效等问题。有效解决了实践教学长效规范运行的难题,通过系统建构、整体推进,克服了教学组织的盲目性和随意性;有效解决了实践教学要素分离的弊病,通过同类资源协同化、社会力量同向化、异质资源相容化,实现教育资源配置效益的最大化;有效解决了实践教学实施偏窄扁平的困境,通过深度挖掘实践教学元素、综合利用实践教学资源、高效整合实践教学功能,实现实践育人的全员、全方位和全过程。
再次,立足根本任务,聚焦“讲深讲透讲活”,创新性地聚焦“教”与“学”的主要矛盾,以学生为主体反向设计实践教学实施方案。通过开展课堂叙事式教学,实现明理学道;通过网络延展式教学,实现明理识道;通过平台情景式教学,实现明理悟道;通过基地体验式教学,实现明理行道。在方法选取、路径实施、原则遵循、环境优化、机制保障等方面,坚持一切以学生成长成才为中心进行顶层设计,形成了“教师+学生”双主体的实践育人体系,从而把“教”的目标和成效化于“学”的感知和践行,让学生在教学主体转换中做到知行合一。
实践教学模式倡导不同高校思政课实践教学的协同与互动,以及不同实践教学方式的整合与联动,旨在通过实践教学过程的“共建”和“共育”,实现实践教育价值的“共创”和“共享”。以伟大建党精神、延安精神、红旗渠精神等丰富多样的中国共产党人精神谱系作为抓手,通过“四位一体”立体化实践教学,为构建课堂教学引领实践教学、实践教学反哺课堂教学的良好生态提供了有效路径。
通过专题化推动,贯通“课堂+实践”,解决课堂教学供给与学生理论需求不平衡的矛盾。依托区域红色文化资源对教学内容进行整合,提炼契合每门思政课的实践教学主题,通过专题开发形成故事资料库、实践要素牵引导图、整体化流程表等实操方案,以避免实践教学目标离散、方法随意等问题;以课堂叙事为牵引,推动“英模情感叙事+教师道理叙事”相结合、理论课堂讲授与实践教学内容相融通,通过具象化的教学主题、艺术化的教学方法、生活化的教学叙事,增强思政课理论教学的实践性;有效拓展课堂教学的时空场域,将教材重难点作为核心问题融入实践教学设计,多角度、全空间聚焦问题解决,有效平衡课堂供给有限性与学生需求多样化的矛盾。
通过全链条带动,融通“要素+方法”,一体化构建大思政育人格局,解决教学要素离散化与教育系统完整性的矛盾。在研究高校思政课实践教学要素功能、剖析学生个性特点和价值认同规律的基础上,整合校园文化活动等校内实践教学资源,打造校内多功能、专业化实践教学平台,构建校外系统性、开放性实践教学基地;通过丰富多彩的活动和亲身体验把区域红色文化融入课堂认知、平台创作、基地体验等多向互促中,为大学生的理论认知、价值塑造、素质提升搭建常态化体验平台;构建全过程、多要素、网格化、链条式的实践教学体系,在体验过程中检验并达成育人效果,有效解决教学目标随意化、方法简单化、受众代表化、效果瞬时化等共性问题。
通过多项目驱动,联通“网上+网下”,多模态搭建沉浸式育人平台。着力打造联动式课堂教学和步入式实践教学,依托智媒体、大数据、虚拟仿真和网络通信等信息技术,根据桌面式、沉浸式、分布式等多样化需要,通过教学主题专题化、教学方法虚拟化、教学推广融媒化,搭建以思政课微信公众号、网上精品课等为载体的共建共享学习平台,通过虚拟实验设备创设直观、生动、形象的数字化教学仿真场景,打造“指尖化课堂”“沉浸式课堂”,拓展高校思政课教学的时空与资源,实现理论教学与实践教学的良性互动。
(本文系国家社科基金重点项目“基于口述史的红旗渠精神生成逻辑与当代价值研究”〔18AKS019〕的阶段性成果)
《光明日报》( 2023年01月11日 06版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)