核電DCS人才的知識結構和能力培養策略分析

蔡俊東?楊奕

摘要：以核電儀控DCS人才培養為主旨，從DCS技術人員的知識結構和能力水平兩方面展開了分析，研討DCS人才能力培養的策略，為制訂DCS人才培養規劃和細化考評機制提供一些可供參考的意見。

關鍵詞：核電站；知識結構；DCS；思維方式

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0204-02

儀控系統是核電站安全、可靠、經濟性生產的重要組成部分，有人將其比喻為核電站的神經系統，負責監測電站各生產相關設備的健康狀況，按操縱員需求進行控制，并能根據需求自動的調節設備和響應保護控制。隨著核電站數字化系統的推廣應用，DCS無疑是儀控專業負責的核心設備。

核電站的DCS應用起步比較晚，在國內田灣核電站率先采用了全數字化應用，采用了西門子TXS+TXP組成的DCS平臺，后續的新建核電項目也均采用DCS結構，比如紅沿河和寧德CPR1000機組采用MELTAC-Nplus R3+ HOLLiAS MACS平臺，建設中的AP1000示范電站浙江三門核電項目采用的是Ovation和Common Q組成的DCS平臺。核電站DCS的廣泛應用需要一大批從事核電站工程設計、調試和生產維修的專業技術人員；另一方面，核電站對安全和數字化功能需求的提高使得DCS技術的應用范圍和技術復雜性增加，對DCS技術人員提出了更高的要求；再次，隨著AP1000、華龍一號、CAP1400等新堆型項目的審批開工，新堆型的工藝和儀控策略以及設備變化所帶來的DCS系統設計、調試的工作面臨新的挑戰，比如說DCS設備選型不同，DCS系統和工藝邏輯聯調無參考的調試經驗等。系統功能設計不滿足要求或是工程期間的大量設計變更可能產生的后果將是因DCS工作影響項目建設工期，中核的福清核電等幾個項目已經出現了類似問題。所以，對核電儀控專業而言，DCS技術是重中之重，重視DCS人才的知識結構和能力培養將有助于DCS專業技術人員的崗位勝任，培養合格的DCS專業技術人才隊伍，適應當前核電建設發展的需要。

一、核電站DCS人才的知識結構

DCS即集散型控制系統，又稱分布式控制系統（Distributed Control System），它采用危險分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設計思想，形成“分散控制、集中管理”的結構形式，適應現代化的生產和管理要求。

DCS具有設備性和工具性兩個顯著特點。設備性體現在DCS系統是集成了計算機應用、網絡及通訊、數據庫、控制技術、圖形處理及電子電路應用等專業技術知識的系統設備；工具性指的是DCS即是運行集中監控的人機接口，又是實現電站生產工藝流程監視、控制和保護功能的工程組態開發平臺。所以，DCS專業技術人員必須具備設備相關的專業技術知識，同時要掌握相關的核電站工藝系統知識和過程控制系統的一般專業知識。

知識結構是指一個人經過專門學習培訓后所擁有的知識體系的構成情況與結合方式。所謂合理的知識結構，就是既有精深的專業知識，又有廣博的知識面，具有工作發展實際需要的最合理、最優化的知識體系?？梢?，合理的知識結構是擔任職業崗位的必要條件，是人才成長的基礎。合理的知識結構是能力水平的基礎，能力水平是知識結構建設的目的，反之，能力水平提高又能促進知識結構的不斷完善，兩者是辯證統一的關系。

核電站DCS人才的知識結構是以儀控專業的工作特點為基礎的，由DCS的設備性和工具性質決定的。主要包括以下三個方面的內容。

第一是綜合性。儀控DCS項目設計有協調接口多、專業技術性面廣的特點，電站DCS知識結構的綜合性從項目的設計階段就決定并貫穿了從設計到移交的整個工程項目生命周期。

DCS項目設計接口工作示意圖如圖1所示：

DCS項目從設計到移交整個過程體現了知識廣度和跨專業的知識結構特點，工作上強調風險意識、協調溝通、心理因素等個人行為要素?？梢?，儀控DCS人才知識結構中要涵蓋諸如工藝系統的生產運行、電氣、設備安裝、設備技術說明書和工業、核電相關的標準、規范等，并在生產維修活動中繼承專業化的個人行為要素，培養良好的工作素質。

第二是系統性。電站DCS是集成了各主要生產工藝系統，滿足現代化生產過程監視、保護和控制功能要求，提供統一人機界面的一套數字化系統。整體上要考慮DCS供電系統、網絡、接地及屏蔽、機柜布置等；結構上要考慮機柜IO設計、不同安全級系統互聯、第三方接口、多樣性驅動和后備功能實現、單元機組與公用系統設計，以及自身的硬件結構和軟件結構等；層次上要考慮現場層（Level0）、生產控制層（Level1）、數據顯示和處理層（Level2）各自的設計需求和設備特點；綜合上要考慮IO預度、網絡負荷、控制器負荷、供電負荷、圖形和邏輯組態風格一致性等；功能性要考慮核電站儀控系統設計的冗余性、多樣性、單一故障準則、事故安全等；環境關聯上要考慮設備空間的溫度和濕度、粉塵的要求，電磁屏蔽和干擾源、檢修空間、檢修工作風險等因素。所以，知識結構上具有典型的系統性特點，把握系統性的知識才能及時發現問題，有效控制工作過程風險。

第三是技術密集性。DCS是歸屬儀控專業負責的設備，即維護對象，這是其設備性的體現。其技術知識可以從硬件和軟件兩方面進行歸納，如表1所示可以看出兩大結構所涵蓋的一般對象和涉及的專業技術知識。

綜上所述，儀控DCS人才的知識結構具有蜘蛛網型知識結構特點，即以所屬的專業知識為中心，與工作范圍相關的和有較大相互作用的知識作為網狀輻射形式。具有知識廣度與深度的統一，呈復合型狀態，并具有知識結構動態性的屬性。如圖2所示：

二、知識結構與能力的統一

知識是客觀事物的固有屬性或內在聯系在人們頭腦中的一種主觀反映。知識是人類進步的階梯，沒有知識，就沒有人類的一切。知識也是形成人的能力的階梯或載體，沒有知識，人的能力就沒有必要的基礎。能力，通常指完成一定活動的本領。包括完成一定活動的具體方式，以及順利完成一定活動所必需的心理特征。[1]康德的圖式學說也反映了知識結構和行為能力之間的關系?！爸挥挟斨黧w具有一種圖式而又有勝任反應的能力時，他才能感受到刺激。而要有這種反應能力，就得先有反應的圖式?！焙畏N信息能成為對主體起作用的“刺激”，取決于主體已有的“結構”。沒有圖式，人就無法反應刺激，認識事物，把握客體。[2]

知識與能力之間的轉化需要具備一定的條件，一個人掌握的知識越多，并不意味著解決問題的能力越強。知識學習牽涉方法，常言道，方法對能事半功倍，規律熟可舉一反三。孟軻說“思則得之，不思則不得也”。所謂的方法就是科學的思維方式，其主要表現為五個方面，其一是思維的廣闊性，善于抓住問題的整體，全面考慮解決問題的方法；其二是思維的深刻性，通過自己的思考能夠抓住事物的本質，把握隱蔽在事物內部的規律性。認識到本質和規律所以往往能夠明曉事物的原因，發展的態勢以及未來的前途；其三思維的靈活性，能夠依據不同情況隨機應變，善于轉化解體角度等等；其四是思維的獨立性，能夠獨立提出問題解決問題，有個人獨立見解不人云亦云；其五是思維的批判性，批判與獨立相聯系。

所以，光有知識結構還是不全面的，始學于知識，悟道于實踐。建立合理的知識結構，實踐中培養科學的思維方式，提高業務能力，才能更好地滿足工作的要求。

三、DCS人才能力培養的策略

英國教育哲學家赫斯特說，教育的中心目的是向學生傳授主要的思維形式。[3]思維能力是通過分析、綜合、概括、抽象、比較、具體化和系統化等一系列過程。DCS團隊能力培養的策略是以知識結構為基礎，實踐中進行思維能力培養，達到知識與能力的辯證統一。

1.重視知識結構的核心層次特征

古人李光地在《榕村全集》一書中提出，“欲為一代經綸手，須讀數篇要緊書”，就是強調知識結構核心的功能。但是，也不能忽視有關知識的汲取，要逐步構成環繞知識結構核心的若干層次，循序漸進，全面發展。

2.強化知識結構的整體相關性，培養起科學的思維方式，善用科學方法

美國心理學家M-紐曼通過對系統的考察指出，“整體性，即整個系統大于其各部分的總和”，“相關性，即系統的不同部分應當是相互適應的”。對于儀控DCS技術人員來說，整體性要求有方向性和目的性的知識獲取，實踐中形成科學思維方式，促進知識的實踐運用效能和融會貫通，達到知識整體輸出大于輸入；相關性要求實際工作中要注重知識元素間的協調，不理解或理解不透徹的知識單元相加，是達不到“整個系統大于其各部分總和”的，反而會影響整體的能效。所以人員培養過程中的理論學習和技能訓練，現場工作實踐等都要圍繞實際工作效能進行系統的管理，引導學員在理論知識與實踐工作間善于思考的主動性，采用點面考核相結合，注重思維方式的培養，多實踐，多總結，采用以分析解決對象問題為主的綜合評估，忌簡單量化指標考核和評價。

3.突出知識結構的動態調整特性

動態調整特性指的是反饋和預測兩種特性。反饋即主體在學習、工作中通過實踐獲得知識短缺的信息，屬于被動調節；預測是主觀能動性的表現，即能根據工作需求去開展有意識的學習，預測是主動性調節，例如知識結構拓撲就是一種促進主觀求知欲的重要方法。合理的知識結構和職業規劃引導有助于個體主觀能動性的提高，形成業務能力的螺旋上升發展。

四、總結

現階段我國核電事業快速發展，人才培養是基本要素，而人才培養的方式離不開“始學于知識，悟道于實踐”，目的都是為了培養滿足崗位具體工作能力要求的人才隊伍。核電企業培養人才的過程中，應該是重基礎、重實踐、重視野，關注思維能力的提升，做到整體性和協調性統一，歸聚到以量化考核為主流的考評機制下，還有許多具體工作需要不斷探索和完善。

參考文獻：

[1]陳金芳.知識、素質和能力的辯證關系[J].廣西教育，2006，

（Z1）.

[2]賀穎，陳士俊.個體知識結構的間隔對思維形成及發展的影響[J].情報雜志，2007，（8）.

[3]楊英杰，邱俊，金星.基于現代工程師的科學思維與工程思維培養[J].現代教育科學，2010，（2）.

[4]王通訊.論知識結[M].北京：北京出版社，1988.

[5]常紹舜.系統科學方法概論[M].北京：中國政法大學出版社，

2004.

（責任編輯：王意琴）