多媒体安防方向工程技术人才培养机制探索

2014-12-13 15:07王中元胡瑞敏张晋东陈军杨玉红
科教导刊 2014年32期
关键词:工程技术人才培养

王中元 胡瑞敏 张晋东 陈军 杨玉红

摘 要 安防应急是近年来迅速发展的一个新兴产业,对工程技术人才需求的缺口大,向安防企业输送合格的多媒体安防方向的工程技术人才是从事相关人才培养和科学研究机构一项重要的使命。本文结合武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心的高级工程技术人才培养实践,探讨满足企业需求的工程技术人才的多层次培养模式和有效举措。

关键词 多媒体安防 工程技术 人才培养

中图分类号:G642文献标识码:A

On Multimedia Security Direction Engineering and

Technical Personnel Training Mechanism

WANG Zhongyuan, HU Ruimin, ZHANG Jindong, CHEN Jun, YANG Yuhong

(National Engineering Research Center for Multimedia Software, Wuhan University, Wuhan, Hubei 430072)

Abstract Surveillance and security protection industry is an emerging one, which has developed rapidly in recent years. There is a large gap for demands for engineering talents in this industry. It is an important mission to deliver qualified talents majoring in multimedia security to security companies for the institutions engaged in personnel training and scientific research. On the basis of the senior engineering and technical personnel training practices in National Multimedia Software Engineering Research Center at Wuhan University, this paper explores multi-level training schemes and effective measures as well, which are capable to meet talent needs of enterprises.

Key words Multimedia security; Engineering and technology; Education and training on talents

我国目前安防行业内企业有近3万家,从业人员超百万,行业总产值近3000亿元,是一个庞大的产业体系。安防行业的年增长率一直保持在18%以上,有报告调查显示,①到2015年我国安防行业的总产值将达到5000亿,整个行业未来的发展空间仍然很大。但是目前安防行业学历教育明显滞后安防行业发展。据中国安防行业协会预算,②今后3至5年我国从事安防工程、安防应用和安防服务的新型安防技术人才需求将达到80万至100万人,而目前能够满足需求的安防科技人才还不足15万人,并且每年专业技术人才需求的增长率将超过10%以上。

安防行业属于知识和技术密集型行业,③对人才的专业性要求较高,安防技术研发人才必须经过严格的、系统的专业教育,因此学历教育是安防行业专业技术人才,特别是有创新研发能力的技术人才培养的必要基础。武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心(以下简称“中心”)是我国重要的多媒体与安防人才培养基地。中心建立了我国第一个安防应急信息科学博士点和安防应急信息技术硕士点,培养高端复合型工程技术人才,与国内知名企业和中试基地合作培养了一大批高素质的博士、硕士研究生。近年来,向国内外知名企业与科研院所输送了一批高级管理人才和技术专才。在多年的人才培养实践中,摸索了一套行之有效的高级工程技术人才培养机制。

1 多层次人才培养模式

为努力提高人才培养质量和工程化教育水平,通过与企业合作,制定多种工程化人才培养模式,培养高级工程化人才。

1.1 高层次、复合型人才的培养

以项目实践促进人才培养,通过大项目培养高层次、复合型人才。工程化人才培养指向性强,既要掌握必要的专业理论,又要求具备较高的工程技术开发能力。通过承担行业急需的关键技术攻关课题,工程博士、工程硕士在技术上参与行业前沿技术的研发,又通过项目锻炼,得到工程化实际经验。同时强调博士生在成果转换中提高实战能力,中心要求博士生必须参与一项横向项目,将自己的研究同市场相结合。

通过这种机制培养的人才往往既有丰富的实际产品开发经验和科技攻关能力,又具有承担大型项目的策划、组织、实施能力,成长为成果转换和产业化工骨干。例如,某博士生在读期间参与到东莞平安城市、深圳城市交通电子监控等重大工程项目建设,毕业后出任甲方的技术总监,进入公司就带领30人左右的团队完成了佛山城市安防项目的实施,壮大了企业的技术实力。

1.2 专业技术人才培养

同行业龙头企业合作组建研发中心、中试基地,通过联合研发,培养和形成一批具备高水平研发经验和管理经验的中高级工程化人才。派出工程技术人员到中试基地,与企业研发人员组建联合工程化团队,通过产业化提升技术人员的工程化研发水平,锻炼工程技术人员的团队精神。对硕士生培养,在参与成果转换过程中,采用公司化培养模式,通过项目锻炼,使毕业生具备市场竞争优势。

实践证明,这样的人才培养模式符合市场需求,博士、硕士生在公司化管理模式下成长快,就业时受到企业欢迎。在同华为公司合作过程中,研究生王晓晨、张勇、谢昭、杭波、刘霖前往华为封闭开发,他们在技术研发和管理方面的能力大幅提高。其中博士生张勇项目完成后作为技术骨干加入华为公司,部分成员毕业后留任工程中心,成为技术骨干。在同广东电信合作过程中,参与项目的研究生学习到企业先进的管理模式,彻底改进高校模式下的常规研发方式,采用企业严格的管理方式,使项目达到市场化需求,同时项目组成员经受锻炼。在同广东志成冠军项目合作中,数十名研究生作为派驻企业的研发人员,将中心的技术扩散到企业,同企业一起,完成产品的设计、原型、中试的全过程,在企业中锻炼成为技术骨干,毕业后7名进入企业,能独当一面地开展工作。

1.3 大学生实训和行业人员培训

大学生实训和社会上行业人员的培训是工程化教育中的基础环节,也是长期工作。由于我国高等教育人才培养体系整体层次的提升,工科大学生毕业后大多从事工程开发,从事基础研究的机会较少。因此,在工程化能力的培养上,必须从基础抓起,向本科阶段学生开放工程技术平台,吸引他们参与实践和实习。鼓励每个实习的学生都围绕研发的项目完成一个小课题,训练基本技能和锻炼动手能力。实习大学生在实践中更能全面展示自身的特点和才华,例如,2名实习的本科生完成的数字指纹和多媒体信息隐藏的实习项目分别获得全国大学生信息安全竞赛的一等奖和二等奖。

依托高校优势,面向社会提供人才培养服务,服务内容主要包括以下几类:普适应用型人才培养,普适技能型人才培养,企业专门实用型人才培养。职业培训的特点是强调实践性和实用性,重视操作和规范,例如,中心研发的刑侦图像分析仪在公安部门得到广泛应用,但该系统的操作对图像处理的专业知识要求较高,为此,每年定期为公安干警举办培训班,传授系统使用技能。

2 人才培养举措

高水平的工程化技术人才培养离不开必要的软硬件条件和配套机制,经过多年的运行实践和反复的总结完善,我们形成了一套被证明行之有效的安防人才培养措施被传承下来。

2.1 富有安防特色的课程体系和工程实践作业

为使毕业生进入安防企业后能快速适应企业的研发任务并挑大梁,根据我们对安防行业技术发展现状的了解和技术发展趋势的把握,对硕士研究生,尤其是专业学位和工程硕士的课程设置上进行了精心筛选,以应用需求为导向,设置了一批“立竿见影”的专业选修课,例如,安防音视频编码,应急指挥调度,视频检索和分析等行业需求结合紧密的课程。

同时,围绕行业技术发展趋势,打造先进的工程化实践作业平台。例如,结合安防业务“事前预防,事中处置,事后侦查”④的作业流程,研制完整的业务展示平台:事前预防—平安城市视频监控管理平台,事中处置—移动警力指挥调度平台,事后侦查—视频侦查综合业务系统。这三大平台几乎汇集了安防多媒体技术所有的技术点,我们鼓励研究生以这三大平台为基础,嵌入更有效的技术模块,例如:人脸超分率增强,车牌识别等。这些算法都是在应用单位提出需求后,在科研人员的指导下,以研究生为主编程实现的。这三大平台为研究生培养构筑了一个稳定、连贯、可持续的工程技术研发实战环境。

多媒体安防是一个正处于快速发展过程中的技术领域,尤其是近年来大数据理念的提出给学术界和工业界带来巨大的震撼。⑤安防监控数据具有典型的大数据特征,据IDC测算,⑥2010年“大数据”的一半是监控视频,2015年,监控视频所占比例会增长到65%,2020年仍将处于绝对领先地位,占44%(其次是25%的交易数据、20%的医疗数据、10%的娱乐和社交媒体)。从事该领域的技术人员应该敏锐地洞察到这一发展趋势并为此作好必要的知识准备,人才培养机构和教学人员也有责任和义务及时将最新知识贯穿到教学活动中,正如美国总统事务办公厅的大数据研究报告所指出“通过教育部门,使得所有学生都能够体验大数据在教学和学习过程中的创新”。⑦

2.2 学术交流与人才开放培养

我们采用多样化的开放交流机制,通过举办高水平国际学术会议,扩大学术影响力;通过主动参与全球和区域性的重大科研项目,开展实质性技术合作研究,以增强国际竞争力;通过中外联合办学,教师互派,学生互换等多种形式,提高人才培养水平和规模。

积极主动地与海外留学或国内知名教授联系,邀请他们在学术休假期来讲学或合作交流。近年来,共邀请英、美、日、澳、新、加等国家的外籍专家做专题学术报告40余场,包括阿贝尔奖和图灵奖获得者。这些来访教授在促进国内外学术交流、开阔视野等方面发挥了重要的作用。此外,还通过主持AVS标准工作组会议、ISO国际研讨会等形式为研究生提供交流和学习机会。

中心采用多样化的开放交流机制,或通过教师互派,学生互换等多种形式,提升成员学术水平。先后选派5名教师赴日本、美国的知名大学访问学习,另有多名研究学生赴美国联合培养。同时积极争取与挪威、芬兰等国签署“关于研究生联合培养及合作研究”的谅解备忘录,开展与芬兰Aalto联合培养学生及教师互访活动。

2.3 学术论坛

为培养高层技术人才,尝试通过博士论坛和硕士论坛,激励研究生积极投身学术和科技活动,营造浓厚的学术氛围,推动研究生学术科技活动的健康发展。通过制度(《工程中心博士论坛管理办法》、《工程中心博士生学生分会章程》、《工程中心硕士论坛管理办法》),保障博士论坛和硕士论坛的顺利开展,论坛秘书处负责论坛开展的日常组织工作。博士论坛定为两周一次,邀请毕业或在读的博士生、出站或在站的博士后、学者、企业专家等就社会或学术界的热点问题,从各自的研究领域的角度进行分析和阐述,力争使学生对热点问题有更深入更全面的认识和把握,为学生提供平等、便捷、零距离、高透明的对话平台,让论坛的发言者能够在表达与倾听并重、思考与评论相继、严肃与活泼兼具的良好的学术讨论氛围中,享受知识传播与知识共享的愉悦;让论坛的参与者能够品尝丰富的学术大餐,体味融入学术的感觉。硕士论坛每周一次,硕士生结合开发项目,介绍项目开发经验或提出技术难题供讨论,每次安排一名教师或高年级博士生点评和辅导,有效提高了研究生的技术攻关能力。论坛为研究生提供一个稳定的交流思想、启迪科学思维、弘扬科学精神、锻炼个人能力的学术交流平台。

2.4 联合实验室和中试基地

为了扩大行业影响力,提升社会化工程技术水平,我们围绕产学研用开展了多层次、全方位的合作和交流。例如,在同行业龙头企业联合创办武大创维联合实验室、武大志成宽带多媒体研究院、武大华为联合实验室、创维集团有限公司中试基地、华为技术有限公司武汉大学多媒体工程中心实验基地、中芬合作居家养老科技中试及产业化基地,网络远程教育方面,与广东迈达威科技发展有限公司、北京网新中广、武汉比邻科技发展有限公司等企业签订多项技术合作协议,在联合申报项目、技术研发、成果转化、产品测试、部署和服务、产品经营管理、项目试点,市场推广和销售等进行全方位的合作。

联合实验室和中试基地在工程化技术人才的实践能力培养方面发挥了独特的作用。面向成果转换,合理布局联合实验室和中试基地工程化人员,建立以工程技术人员、硕士研究生为主体的应用梯队,其中,高级技术人员负责产品规划、产品设计;中级人才负责研发实施;硕士研究生、企业人员进行产品模块研发和测试。根据项目开发进度需要,中心研究生分批进入联合实验室和中试基地锻炼。

3 工程化试验条件建设

健全的工程化试验平台是培养合格的工程技术人才必要的物质基础,根据安防产品研发对数字音视频、网络通信和物联网的实验要求,构建相对完整的开发、测试和验证环境。

3.1 音视频测试室

中心的音视频基础实验平台投入较大,建设了总价值600余万元的音频测听室和视频实验室。在音频实验设备上面,配备了24声道的多声道音频回放设备,该套设备包括24个B&W 805 Diamond 书架式音箱,805 Diamond是一款以钻石半球型为高音单元的音箱,在同类型设备中融入真正录音室级别技术的扬声器,同时还配备了能处理多达30声道的多声道信号分发设备和功放设备,使得这套设备既可用于高品质音乐会的回放,也能用于各种复杂的声学实验,特别是在声场合成研究中,该设备起到突出作用,为3D音频编码与回放研究提供了大量重要的实验数据。目前国内很少见到多达24声道的实验研究,相关方面的研究也将处于国内领先地位。此外还配备了KEMAR人头及躯干模拟器,可完全记录并模拟声波经过人类的头部和躯干产生的衍射、反射变化,解决现有立体声录音无法考虑人体和人耳对声波传输影响的问题,为空间音频及其3D音频相关研究提供重要的可信基础实验数据,该设备为加州大学戴维斯分校CIPIC等众多声学国际知名研究机构所采用,规格符合多项国际通用标准。

视频方面配备了美国Video Clarity公司的ClearView图像质量评估仪,遵循ITU BT-500国际测试规范,基于人类视觉系统特性,提供一套可重复的、并与主观人眼视觉评估十分接近的图像质量客观测量,为视频图像质量测试提供重要的依据。目前在国内高校实验室中配置了图像质量分析仪的单位还不多。在立体视频环境方面,配备了目前国际先进的TCL裸眼3D显示器,采用高精密度的柱面透镜技术,合成出多观看角度的立体视频,实时观看立体视频的处理效果。

3.2 移动通信仿真实验室

配有无线信道仿真器、基站模拟器等先进的移动通信验证设备。Azimuth ACE MX/LF无线信道仿真器能提供各种标准化以及更高级的无线信道模型,使得用户在实验室里即可实现在真实空间环境下无线设备、通信应用以及网络性能的测试,能够为系统级与网络级设备提供灵活且可靠的测试方案。MT8820C基站模拟器与无线信道仿真器协同工作,搭建室内仿真实验环境,在国家无线移动通信网重大科技专项攻关中发挥了重要作用。

3.3 物联网和大数据平台

物联网和大数据平台整合了合作单位的优质资源,为传感器网络、多媒体技术、海量数据管理、数据挖掘等学科交叉融合提供了研究平台。平台为IT行业和应用企业提供物联网方面的技术、产品和服务。主要包括:(1)低照度视频传感器作业环境,模仿夜间视频监控的低照度光照环境,为研究夜间图像降噪、增强算法提供亮度可控的图像数据源;共享合作单位获取的海量监控视频,为城市安全大数据研究提供一手科学数据集,保障研究生的学术论文中实验部分建立在真实数据基础上,明显提高了论文同行评审的学术认可度。(2)研究与开发物联网中物物互联与信息感知交互的关键技术,内容包括:物联网的体系结构、异构网络的互联方法、物联网中满足QoS需求的路由算法与协议、物联网中异构数据的聚合管理与分发、物联网软件的建模及其演化等。(3)研究与开发物联网的共性技术,包括感知技术、中间件、网络和信息安全等,形成自主知识产权的技术体系。(4)在国民经济建设的重要应用领域(如交通、食品、社区服务、城市管理、环境保护、医疗、清洁能源、物流、销售等),开发物联网的应用示范和产品。(5)建立体系共性平台和物联网标准体系,为各种不同的应用提供支撑。

4 结束语

安防行业工程技术人才培养是一个系统的工程,实践表明采用产学研用紧密耦合的人才培养模式培养出来的人才能更快融入企业的研发活动。依托高校建设的国家工程技术研究中心在面向企业应用开发需求的工程技术人才培养上具有自身的独特优势,发挥好这一优势,将能明显提升工程中心的社会服务职能,本文介绍的一些经验和做法对立足其它行业的兄弟单位的人才培养亦有借鉴价值。

基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金(平台建设类)(2042014kf0311)

*通讯作者:王中元

注释

① 中国安防行业分析与发展趋势预测报告(2013年版)[R].2013.

② 中国安防行业网.发展多种教育模式培养安防专业人才[EB/OL], http://www.21csp.com.cn/zhanti/RCXZ2014/article/article_11983.html.

③ 胡瑞敏,张晋东,王中元.视频监控市场的主要创新技术及市场发展趋势[J].中国多媒体通信,2009(1):28-35.

④ 曹小妹.法治视角下群体性事件研究[J].法制与社会,2012(28):271-272.

⑤ 李国杰.大数据研究的科学价值[J].中国计算机学会通讯,2012.8(9):8-15.

⑥ IDC Digital Universe study: Big Data, Bigger Digital Shadows & Biggest Growth in the Far East[R].2012.

⑦ Executive Office of the President, Big Data: Seizing Opportunities, Preserving Values[R].May 2014.

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