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巧借5G设施，将北斗导航延伸至地下******

　　在雄安新区容东片区的地下停车场，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。

　　在复杂如“迷宫”的地下停车场，找不到自己的车或者开着车找不到出口，是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。

　　如今，在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区（以下简称雄安新区），精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场，“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置，以及下一步该往哪走，让地下通行更加便捷、高效。

　　瞄准地下精准定位导航难题

　　人们的切身体会是，在室内尤其是地下开阔空间，定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言：“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题，但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”

　　当前，雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外，城市中地下停车场的面积也非常大。

　　例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区，众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中，会有大量的人、车、物流动，初入其中很容易迷路，如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。

　　2022年，国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项，在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位，展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。

　　作为上述课题负责人，路兆铭告诉记者，为了解决无法实现地下精准定位的难题，“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标：高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。

　　“项目结项时，我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用，这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。

　　北斗卫星信号赋能地下精准导航

　　“手机在室内有信号，不是靠室外的铁塔基站来实现，而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者，这个系统并不神秘，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号增强器）。

　　在雄安新区容东片区的地下停车场，记者举目四望，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。

　　现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成，室外信号被墙体“屏蔽”，需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年，工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享，运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样，运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”，以实现信号扩增。

　　路兆铭科研团队成员“就地取材”，利用现有的4G/5G的室内分布系统，在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号，无需重建基础设施，只用一个简单的“加法”，就让北斗信号“混”入5G信号，构建出了一个精准的地下定位导航系统。

　　看似简单的操作，背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM（即时定位与建图）架构的‘5G+北斗组合式定位算法’，实现时空信息融合，使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。

　　从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的观测值，而且观测值越多、定位越精准。“好比说，如果一辆车旁边站着10个人，每个人眼中车的位置都是1个观测值，那么当把10个观测值全部融合起来，车辆定位就会更精确。”路兆铭表示，“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起，精确解算出车辆的当前位置。

　　除了创新定位算法，路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后，2021年初，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证，当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点，开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间，路兆铭科研团队解决了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等，使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。

　　把导航服务送到更多地下停车场

　　随着大规模推广示范，目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。

　　利用“5G+北斗”定位导航技术，在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者，这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中，用户通过手机就能够实现精准定位导航。

　　路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示，他们研发的地下定位导航系统，其室内导航定位精度在2米左右，可以实现找车位等功能。经测算，与此前技术方案相比，这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。

　　“现如今，不光是容东片区，容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示，作为在雄安新区示范应用的创新技术，这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。

　　“雄安新区为技术创新提供了现实需求，更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示，借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求，潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。

　　“未来，地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望，能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。（科技日报记者 何 亮）

新时代高校美育的价值意蕴与实践路径******

　　作者：高金勇（南京师范大学）

　　“十四五”规划实施以来，高等教育进入高质量发展新阶段，逐步形成立德树人、“五育”融合的育人新格局。美育作为五育必不可少的重要环节，在促进学生德智体美劳全面发展，培养学生各种能力，落实立德树人、实现培根铸魂方面发挥着重要作用，在高等教育高质量发展过程中扮演的角色也越来越重要。

　　高校美育思想的历史传承与时代创新

　　我国自古就非常重视美育。孔子提出对人的教育应“兴于诗，立于礼，成于乐”，乐教在儒家思想体系中有着举足轻重的地位。《孟子》谈到子贡问乐，有“闻其乐而知其德”之言，也表明“乐”对个人教化、改善气质德行的重要作用。

　　中国近代的一些教育家同样重视美育。梁启超倡导趣味教育与情感教育，体现出积极的人生态度和情感。蔡元培提出“以美育代宗教”，强调国人应该远离宗教的刺激及影响，借用艺术的熏陶满足人性发展的内在需求，达到“真”的境地。陶行知强调“以诗的真善美来办教育”，认为教育资源应该源自生活，借助生活中蕴含的各种审美要素，实现人的审美化提升，最终指向人的完善。

　　进入中国特色社会主义新时代，坚持内涵式发展成为高等教育的基本方针。美育作为实现高校内涵式发展的实施途径，一直备受国家及教育工作者的关注。2020年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于全面加强和改进新时代学校美育工作的意见》，明确指出“美育是审美教育、情操教育、心灵教育，也是丰富想象力和培养创新意识的教育，能提升审美素养、陶冶情操、温润心灵、激发创新创造活力”。新时代高校美育工作必须坚持以人为本，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

　　新时代高校美育的价值意蕴

　　在新时代高校教育高质量发展过程中关注美育的意义和方法，对把握新时代教育发展规律，促进学生全面发展具有促进作用。

　　一是要坚持高校美育的主体性价值。所谓主体性，就是人作为主体的规定性。康德曾说过：“人，总之一切理性动物，是作为目的的本身而存在的。”因此，一种好的教育方式，必须体现个体的主体性价值，即能够充分尊重人的独立自主、自觉能动的本质特征，使个体达到“真善美”的境地。美育的根本目标是培养全面发展的人，美育的内容具有丰富性、包容性，美育的过程充满感情体验，体现出开放、自由的特征。这种特征为激发学生潜能、促进学生多元化地发挥能动性获取知识提供有利条件。由此可见，美育通过唤醒个体的精神自觉充分发挥其主体性价值，加强学生主体自我意识和自我运用，实现个人的自由人格的发展。

　　二是坚守高校美育的公共性价值。马克思认为，人是一切社会关系的总和。首先，美育以艺术为介质体现其公共性价值。美育在社会生活中呈现出视觉化、图形化、泛审美化等特征，这对个体在社会影响下掌握社会经验、规范，形成社会化具有促进作用。也正是因为美育具象的显著特征，其公共性价值才更容易显现出来。其次，从根本上讲，美育活动在本质上可以归属为具有教育性的审美活动。在这个过程中，美育能够通过审美认同和情理共在孕育公共精神，公共精神的成长依赖于美育公共性价值的认可。

　　三是凸显高校美育的实践性价值。实践是认识世界、改造世界的手段。美育通过实践对艺术的介质进行加工、改造，就实现了教育的职能。一方面，体现为教师的主导实践价值。陶行知提到，“教师的生活是艺术生活”。他认为教师应该将教育艺术化，将教育过程变成审美过程，引导学生构建“人格长城”，培育生活审美价值的内生动力。另一方面，体现为学习者主动学习的实践价值。学生作为审美主体，通过对艺术客体的审美认知，发现潜在的真理，实现个人成长、情感升华。

　　新时代高校美育的实践路径

　　在教育过程中，应以系统化和整体化的思维对美育的体制机制、介质载体、创新实践等方面进行探索，切实提高学生的审美素养和能力水平。

　　首先，要构建管理机制，提供高校美育发展制度保障。管理机制是保证学校内部主要工作目标有效运行的基本程序和手段，建立科学有效的管理机制是高校美育与大学生人格培养得以有效开展的基础性工程。第一，美育要落实立德树人根本任务目标，结合美育特点，构建新时代学校美育目标体系。第二，要充分发挥教育评价的激励和导向作用，采用发展性评价、多元化评价等综合评价方式，建立以美育为基础、遵循教育发展规律的评价体系。第三，由于美育具有社会性特征，须充分借助开放的、立体化的社会资源，构建社会、家庭、学校一体化的美育实施机制。

　　其次，要开拓社会资源，挖掘高校美育发展媒介载体。美育具有形象性、普遍性、自由性等特征，因此在做好美育课程建设的同时，应充分挖掘美育媒介载体。一要借助形象生动的多媒体手段，促进课程知识的吸收掌握，提升学生对知识的掌握程度。二要利用重要纪念日等活动，引进社会剧院、高雅艺术等社会资源，增强学生文化自信；三要创新网络载体，充分发挥网络、新媒体等优势，加强学生课程外美育的有效提升，增强对学生的环境熏陶。

　　最后，要提高艺术技能，实现高校美育发展“知行合一”。马克思曾指出过两种不同的掌握世界的方式，即科学的、理论思维的掌握方式与艺术的、实践—精神的掌握方式。在他看来，掌握世界就是要一方面认识世界，另一方面又要依据人的目的改造世界。美育并不仅限于理论知识的学习和吸收，美育知识的创造和表现，必然依托美育知识的实践得以实现。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）