核電DCS人才的知識結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng)策略分析

蔡俊東?楊奕

摘要：以核電儀控DCS人才培養(yǎng)為主旨，從DCS技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)和能力水平兩方面展開了分析，研討DCS人才能力培養(yǎng)的策略，為制訂DCS人才培養(yǎng)規(guī)劃和細化考評機制提供一些可供參考的意見。

關(guān)鍵詞：核電站；知識結(jié)構(gòu)；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(tǒng)是核電站安全、可靠、經(jīng)濟性生產(chǎn)的重要組成部分，有人將其比喻為核電站的神經(jīng)系統(tǒng)，負責(zé)監(jiān)測電站各生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的健康狀況，按操縱員需求進行控制，并能根據(jù)需求自動的調(diào)節(jié)設(shè)備和響應(yīng)保護控制。隨著核電站數(shù)字化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，DCS無疑是儀控專業(yè)負責(zé)的核心設(shè)備。

核電站的DCS應(yīng)用起步比較晚，在國內(nèi)田灣核電站率先采用了全數(shù)字化應(yīng)用，采用了西門子TXS+TXP組成的DCS平臺，后續(xù)的新建核電項目也均采用DCS結(jié)構(gòu)，比如紅沿河和寧德CPR1000機組采用MELTAC-Nplus R3+ HOLLiAS MACS平臺，建設(shè)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(yīng)用需要一大批從事核電站工程設(shè)計、調(diào)試和生產(chǎn)維修的專業(yè)技術(shù)人員；另一方面，核電站對安全和數(shù)字化功能需求的提高使得DCS技術(shù)的應(yīng)用范圍和技術(shù)復(fù)雜性增加，對DCS技術(shù)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(shè)備變化所帶來的DCS系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試的工作面臨新的挑戰(zhàn)，比如說DCS設(shè)備選型不同，DCS系統(tǒng)和工藝邏輯聯(lián)調(diào)無參考的調(diào)試經(jīng)驗等。系統(tǒng)功能設(shè)計不滿足要求或是工程期間的大量設(shè)計變更可能產(chǎn)生的后果將是因DCS工作影響項目建設(shè)工期，中核的福清核電等幾個項目已經(jīng)出現(xiàn)了類似問題。所以，對核電儀控專業(yè)而言，DCS技術(shù)是重中之重，重視DCS人才的知識結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng)將有助于DCS專業(yè)技術(shù)人員的崗位勝任，培養(yǎng)合格的DCS專業(yè)技術(shù)人才隊伍，適應(yīng)當(dāng)前核電建設(shè)發(fā)展的需要。

一、核電站DCS人才的知識結(jié)構(gòu)

DCS即集散型控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)（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(shè)計思想，形成“分散控制、集中管理”的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)現(xiàn)代化的生產(chǎn)和管理要求。

DCS具有設(shè)備性和工具性兩個顯著特點。設(shè)備性體現(xiàn)在DCS系統(tǒng)是集成了計算機應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)及通訊、數(shù)據(jù)庫、控制技術(shù)、圖形處理及電子電路應(yīng)用等專業(yè)技術(shù)知識的系統(tǒng)設(shè)備；工具性指的是DCS即是運行集中監(jiān)控的人機接口，又是實現(xiàn)電站生產(chǎn)工藝流程監(jiān)視、控制和保護功能的工程組態(tài)開發(fā)平臺。所以，DCS專業(yè)技術(shù)人員必須具備設(shè)備相關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識，同時要掌握相關(guān)的核電站工藝系統(tǒng)知識和過程控制系統(tǒng)的一般專業(yè)知識。

知識結(jié)構(gòu)是指一個人經(jīng)過專門學(xué)習(xí)培訓(xùn)后所擁有的知識體系的構(gòu)成情況與結(jié)合方式。所謂合理的知識結(jié)構(gòu)，就是既有精深的專業(yè)知識，又有廣博的知識面，具有工作發(fā)展實際需要的最合理、最優(yōu)化的知識體系。可見，合理的知識結(jié)構(gòu)是擔(dān)任職業(yè)崗位的必要條件，是人才成長的基礎(chǔ)。合理的知識結(jié)構(gòu)是能力水平的基礎(chǔ)，能力水平是知識結(jié)構(gòu)建設(shè)的目的，反之，能力水平提高又能促進知識結(jié)構(gòu)的不斷完善，兩者是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。

核電站DCS人才的知識結(jié)構(gòu)是以儀控專業(yè)的工作特點為基礎(chǔ)的，由DCS的設(shè)備性和工具性質(zhì)決定的。主要包括以下三個方面的內(nèi)容。

第一是綜合性。儀控DCS項目設(shè)計有協(xié)調(diào)接口多、專業(yè)技術(shù)性面廣的特點，電站DCS知識結(jié)構(gòu)的綜合性從項目的設(shè)計階段就決定并貫穿了從設(shè)計到移交的整個工程項目生命周期。

DCS項目設(shè)計接口工作示意圖如圖1所示：

DCS項目從設(shè)計到移交整個過程體現(xiàn)了知識廣度和跨專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)特點，工作上強調(diào)風(fēng)險意識、協(xié)調(diào)溝通、心理因素等個人行為要素。可見，儀控DCS人才知識結(jié)構(gòu)中要涵蓋諸如工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)運行、電氣、設(shè)備安裝、設(shè)備技術(shù)說明書和工業(yè)、核電相關(guān)的標準、規(guī)范等，并在生產(chǎn)維修活動中繼承專業(yè)化的個人行為要素，培養(yǎng)良好的工作素質(zhì)。

第二是系統(tǒng)性。電站DCS是集成了各主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過程監(jiān)視、保護和控制功能要求，提供統(tǒng)一人機界面的一套數(shù)字化系統(tǒng)。整體上要考慮DCS供電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、接地及屏蔽、機柜布置等；結(jié)構(gòu)上要考慮機柜IO設(shè)計、不同安全級系統(tǒng)互聯(lián)、第三方接口、多樣性驅(qū)動和后備功能實現(xiàn)、單元機組與公用系統(tǒng)設(shè)計，以及自身的硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)等；層次上要考慮現(xiàn)場層（Level0）、生產(chǎn)控制層（Level1）、數(shù)據(jù)顯示和處理層（Level2）各自的設(shè)計需求和設(shè)備特點；綜合上要考慮IO預(yù)度、網(wǎng)絡(luò)負荷、控制器負荷、供電負荷、圖形和邏輯組態(tài)風(fēng)格一致性等；功能性要考慮核電站儀控系統(tǒng)設(shè)計的冗余性、多樣性、單一故障準則、事故安全等；環(huán)境關(guān)聯(lián)上要考慮設(shè)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(fēng)險等因素。所以，知識結(jié)構(gòu)上具有典型的系統(tǒng)性特點，把握系統(tǒng)性的知識才能及時發(fā)現(xiàn)問題，有效控制工作過程風(fēng)險。

第三是技術(shù)密集性。DCS是歸屬儀控專業(yè)負責(zé)的設(shè)備，即維護對象，這是其設(shè)備性的體現(xiàn)。其技術(shù)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(jié)構(gòu)所涵蓋的一般對象和涉及的專業(yè)技術(shù)知識。

綜上所述，儀控DCS人才的知識結(jié)構(gòu)具有蜘蛛網(wǎng)型知識結(jié)構(gòu)特點，即以所屬的專業(yè)知識為中心，與工作范圍相關(guān)的和有較大相互作用的知識作為網(wǎng)狀輻射形式。具有知識廣度與深度的統(tǒng)一，呈復(fù)合型狀態(tài)，并具有知識結(jié)構(gòu)動態(tài)性的屬性。如圖2所示：

二、知識結(jié)構(gòu)與能力的統(tǒng)一

知識是客觀事物的固有屬性或內(nèi)在聯(lián)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(chǔ)。能力，通常指完成一定活動的本領(lǐng)。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(xué)說也反映了知識結(jié)構(gòu)和行為能力之間的關(guān)系。“只有當(dāng)主體具有一種圖式而又有勝任反應(yīng)的能力時，他才能感受到刺激。而要有這種反應(yīng)能力，就得先有反應(yīng)的圖式。”何種信息能成為對主體起作用的“刺激”，取決于主體已有的“結(jié)構(gòu)”。沒有圖式，人就無法反應(yīng)刺激，認識事物，把握客體。[2]

知識與能力之間的轉(zhuǎn)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(xué)習(xí)牽涉方法，常言道，方法對能事半功倍，規(guī)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(xué)的思維方式，其主要表現(xiàn)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(zhì)，把握隱蔽在事物內(nèi)部的規(guī)律性。認識到本質(zhì)和規(guī)律所以往往能夠明曉事物的原因，發(fā)展的態(tài)勢以及未來的前途；其三思維的靈活性，能夠依據(jù)不同情況隨機應(yīng)變，善于轉(zhuǎn)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(lián)系。

所以，光有知識結(jié)構(gòu)還是不全面的，始學(xué)于知識，悟道于實踐。建立合理的知識結(jié)構(gòu)，實踐中培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，提高業(yè)務(wù)能力，才能更好地滿足工作的要求。

三、DCS人才能力培養(yǎng)的策略

英國教育哲學(xué)家赫斯特說，教育的中心目的是向?qū)W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(tǒng)化等一系列過程。DCS團隊能力培養(yǎng)的策略是以知識結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，實踐中進行思維能力培養(yǎng)，達到知識與能力的辯證統(tǒng)一。

1.重視知識結(jié)構(gòu)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(jīng)綸手，須讀數(shù)篇要緊書”，就是強調(diào)知識結(jié)構(gòu)核心的功能。但是，也不能忽視有關(guān)知識的汲取，要逐步構(gòu)成環(huán)繞知識結(jié)構(gòu)核心的若干層次，循序漸進，全面發(fā)展。

2.強化知識結(jié)構(gòu)的整體相關(guān)性，培養(yǎng)起科學(xué)的思維方式，善用科學(xué)方法

美國心理學(xué)家M-紐曼通過對系統(tǒng)的考察指出，“整體性，即整個系統(tǒng)大于其各部分的總和”，“相關(guān)性，即系統(tǒng)的不同部分應(yīng)當(dāng)是相互適應(yīng)的”。對于儀控DCS技術(shù)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(xué)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(guān)性要求實際工作中要注重知識元素間的協(xié)調(diào)，不理解或理解不透徹的知識單元相加，是達不到“整個系統(tǒng)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(yǎng)過程中的理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，現(xiàn)場工作實踐等都要圍繞實際工作效能進行系統(tǒng)的管理，引導(dǎo)學(xué)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(jié)合，注重思維方式的培養(yǎng)，多實踐，多總結(jié)，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(jié)構(gòu)的動態(tài)調(diào)整特性

動態(tài)調(diào)整特性指的是反饋和預(yù)測兩種特性。反饋即主體在學(xué)習(xí)、工作中通過實踐獲得知識短缺的信息，屬于被動調(diào)節(jié)；預(yù)測是主觀能動性的表現(xiàn)，即能根據(jù)工作需求去開展有意識的學(xué)習(xí)，預(yù)測是主動性調(diào)節(jié)，例如知識結(jié)構(gòu)拓撲就是一種促進主觀求知欲的重要方法。合理的知識結(jié)構(gòu)和職業(yè)規(guī)劃引導(dǎo)有助于個體主觀能動性的提高，形成業(yè)務(wù)能力的螺旋上升發(fā)展。

四、總結(jié)

現(xiàn)階段我國核電事業(yè)快速發(fā)展，人才培養(yǎng)是基本要素，而人才培養(yǎng)的方式離不開“始學(xué)于知識，悟道于實踐”，目的都是為了培養(yǎng)滿足崗位具體工作能力要求的人才隊伍。核電企業(yè)培養(yǎng)人才的過程中，應(yīng)該是重基礎(chǔ)、重實踐、重視野，關(guān)注思維能力的提升，做到整體性和協(xié)調(diào)性統(tǒng)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(zhì)和能力的辯證關(guān)系[J].廣西教育，2006，

（Z1）.

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

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

[4]王通訊.論知識結(jié)[M].北京：北京出版社，1988.

[5]常紹舜.系統(tǒng)科學(xué)方法概論[M].北京：中國政法大學(xué)出版社，

2004.

（責(zé)任編輯：王意琴）