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。
如何激发高职生学习内生动力******
随着社会的不断发展,未来社会对于人才的要求越来越高,因此,步入社会的人才需要具备持续学习的能力,而持续学习的能力与学生自身的学习态度是分不开的。高职学生是未来企业的主力军,是“创造大国”和“中国智造”的建设者。研究高职学生学习态度不仅关乎高职学生自身的学习与生活状况,还会影响到我国高等教育人才综合素质的提高。教育部2021年全国教育事业发展统计公报显示,本科层次职业学校32所,在校生12.93万人。高职(专科)学校1486所,在校生1590.10万人。如此庞大的学生数量,需要教育部门与教育工作者和社会各界共同努力,激发他们学习的内生动力,在社会上激发出强大的学习力,提升高技能人才的综合素养,为经济社会发展作出更大贡献。
近期,一些学者的实证研究及我们的调查研究均发现,目前高职学生存在学习态度消极的现象,对职业教育相关政策及未来发展趋势了解不够深入,在一定程度上影响了高职学生的学习行为,主要表现为没有形成良好的学习习惯、自主学习能力有待提高、学习内在动力不足等,对人才培养质量造成消极影响,长此以往会影响职业教育的健康、长远发展。高职学生学习态度与学习行为受到多方面因素影响,需要多方协同努力。
教师要帮助高职学生养成良好学习习惯、提升内在动力。
首先,高职学生只有意识到学习习惯在成长过程中的巨大价值,才能从内心认同良好学习习惯的重要性。学习习惯是促使学生按计划、讲效率、动脑筋的一个自主行为,学习习惯与学习目的之间存在着某种关系,这就是自学的习惯。高职学生在自学的实践中,如果能体会到自身的价值和潜能,提升自学能力和自我内驱力,便可由从教师领路逐渐过渡为独立行走,真正做到自主学习,养成终身学习的良好习惯。高职学生的思想状态和人生目标处于相对上升期,学习习惯的培养涉及教师、学生和家长等多方面因素,需要学校家庭等共同引导和推动。
其次,教师要循循善诱,使学生培养良好学习习惯的意识内化于心。对学生的教育不能再聚焦于传统式的说教和灌输,而是要讲究方式方法。为了使高职学生能更好地接受和吸收知识,教师在教学过程中可以选择一些比较接近学生实际生活的例子,引起学生兴趣。此外,教师还可以将学习习惯的重要性进行量化展示,以直观的数据增强说服力,使学生认识到拥有良好的学习习惯是现代人必备的重要素养。很多高职生缺少对职业生涯的科学规划,在学习过程中存在盲目性。一方面,教师应多与学生进行沟通,知晓学生心理、思想;另一方面,教师应引导学生尽快确立发展方向,从自身专业入手,给学生普及专业未来的发展可能性。要让学生知道人生并不是一成不变的,可以从自身出发,逐渐积累和学习,当自身积累达到一定程度时,未来的道路就会逐渐清晰。教师应该不断向学生传播积极的学习理念并以身示范,让他们在求学生涯中逐渐形成自己的规划,并付诸行动。
学校要明确学校办学理念及定位。
高职院校肩负着为国家培养高素质技术技能人才的重任。首先,高职院校应该明确自己的办学理念及定位,明确高职院校培养目标和标准,加强创新型、应用型、技能型人才培养,实施知识更新工程、技能提升行动,努力为社会培养所需人才。其次,高职院校应该结合区域经济社会发展需要和产业行业对人才的需求,在课程设置方面和产业行业岗位相适应、相衔接,力促教育链、人才链、产业链、创新链有机衔接,为企业定向培养专业人才,与当地经济发展密切结合,服务区域经济社会发展。
对于职业教育的发展,不仅需要国家从外部给予政策支撑,更应从高职院校内部提高人才培养质量,尤其要加强内涵建设,把学校的重心放在提升办学质量上,在影响人才培养质量的关键要素上下功夫。在教学实践过程中,高职院校应该针对各个专业制定相应的教学大纲,并及时更新教学标准,将新的技术和工艺及时纳入教学内容。在部分实训技能的考核上,高职院校既要注重考查学生对理论知识的掌握程度,也要注重考查学生技能的运用能力。要在日常教学中加强实际操作,积极推行跟岗和顶岗等实习方式。学校要与企业同样重视毕业生的岗前培训。高职院校要鼓励学生打破传统被动接受的学习模式,以能力提升为首要目标进行学习,尤其是要在学习中提升创新实践能力。高职院校只有率先作出政策性方向性的改变,高职学生真正动手实践的机会才会增加,优秀高职学生才会有更多机会脱颖而出。
“双师型”教师队伍建设是职业教育的显性特征,也是提升高职生培养质量的关键。但当前“双师型”队伍建设中仍存在教师缺乏企业学习、实践经历,繁重的教学任务使实训要求难以落实,具有企业实际工作经验的教师聘用数量较少等问题。针对“双师型”队伍建设中的问题,要进一步完善和规范认定流程,加强“双师型”教师队伍的培训,针对教师评价方面存在的问题,建立多利益主体参与的教师评价模式。日前,教育部办公厅发布了职业教育“双师型”教师认定试行标准,并对各地开展“双师型”教师认定工作提出了一系列规范要求。此次国家认定标准的实施以及相应形成全国性的“双师型”教师认定制度,对于健全职业教育教师标准体系、加快职业教育“双师型”教师队伍的高质量发展具有十分重要的指导意义。“双师型”教师素质能力结构包括四个方面,首先是政治素质和师德素养,其次是教育性、职业性、专业性三个方面的业务素质和能力。这是建立职业教育“双师型”教师标准的学理依据,也是“双师型”教师队伍和个体开展培养培训、评价考核、专业发展等的分析框架和行动指南。“双师”型教师的教学,是高职生养成良好学习习惯、激发内在动力的触媒。
政府要积极营造高等职业教育发展良好的外部环境。
首先,要破除传统观念的束缚,大力宣传职业教育,提高职业教育的社会认可度,帮助高职学生对职业教育形成正确的认知和积极认可。其次,要营造良好的用人环境。大力推进企业、事业单位用人机制改革,建立科学合理的人才激励机制。切实改善高职毕业生的福利保障。最后,要加快职业教育招生制度和学位制度改革。一是建立健全高等职业教育招生制度,加快建立以“文化素养+职业技能”为考核内容的职教高考制度,鼓励高职院校单独开展招生试点工作,给高职院校更多的招生自主权,并可以直接选拔和招收部分优秀的学生继续深造。二是教育相关部门要对本科层次高等职业教育的专业学位进行分门别类、明晰层次关系并完善学位授予的资格认证工作,进一步摸索建立职业本科大学的硕士学位制度。
(作者:孙冰红,系西安汽车职业大学党委书记;严娜娜,单位系陕西师范大学教育学部)