核電DCS人才的知識(shí)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(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平兩方面展開(kāi)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(xì)化考評(píng)機(jī)制提供一些可供參考的意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：核電站；知識(shí)結(jié)構(gòu)；DCS；思維方式

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）36-0204-02

儀控系統(tǒng)是核電站安全、可靠、經(jīng)濟(jì)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(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電站各生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的健康狀況，按操縱員需求進(jìn)行控制，并能根據(jù)需求自動(dòng)的調(diào)節(jié)設(shè)備和響應(yīng)保護(hù)控制。隨著核電站數(shù)字化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，DCS無(wú)疑是儀控專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)的核心設(shè)備。

核電站的DCS應(yīng)用起步比較晚，在國(guó)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(mén)子TXS+TXP組成的DCS平臺(tái)，后續(xù)的新建核電項(xiàng)目也均采用DCS結(jié)構(gòu)，比如紅沿河和寧德CPR1000機(jī)組采用MELTAC-Nplus R3+ HOLLiAS MACS平臺(tái)，建設(shè)中的AP1000示范電站浙江三門(mén)核電項(xiàng)目采用的是Ovation和Common Q組成的DCS平臺(tái)。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(jì)、調(diào)試和生產(chǎn)維修的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員；另一方面，核電站對(duì)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(duì)DCS技術(shù)人員提出了更高的要求；再次，隨著AP1000、華龍一號(hào)、CAP1400等新堆型項(xiàng)目的審批開(kāi)工，新堆型的工藝和儀控策略以及設(shè)備變化所帶來(lái)的DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試的工作面臨新的挑戰(zhàn)，比如說(shuō)DCS設(shè)備選型不同，DCS系統(tǒng)和工藝邏輯聯(lián)調(diào)無(wú)參考的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)等。系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)不滿足要求或是工程期間的大量設(shè)計(jì)變更可能產(chǎn)生的后果將是因DCS工作影響項(xiàng)目建設(shè)工期，中核的福清核電等幾個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)出現(xiàn)了類(lèi)似問(wèn)題。所以，對(duì)核電儀控專(zhuān)業(yè)而言，DCS技術(shù)是重中之重，重視DCS人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng)將有助于DCS專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的崗位勝任，培養(yǎng)合格的DCS專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才隊(duì)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(shí)結(jié)構(gòu)

DCS即集散型控制系統(tǒng)，又稱(chēng)分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System），它采用危險(xiǎn)分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)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(gè)顯著特點(diǎn)。設(shè)備性體現(xiàn)在DCS系統(tǒng)是集成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)及通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)、控制技術(shù)、圖形處理及電子電路應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)的系統(tǒng)設(shè)備；工具性指的是DCS即是運(yùn)行集中監(jiān)控的人機(jī)接口，又是實(shí)現(xiàn)電站生產(chǎn)工藝流程監(jiān)視、控制和保護(hù)功能的工程組態(tài)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。所以，DCS專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員必須具備設(shè)備相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，同時(shí)要掌握相關(guān)的核電站工藝系統(tǒng)知識(shí)和過(guò)程控制系統(tǒng)的一般專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

知識(shí)結(jié)構(gòu)是指一個(gè)人經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)培訓(xùn)后所擁有的知識(shí)體系的構(gòu)成情況與結(jié)合方式。所謂合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，就是既有精深的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，又有廣博的知識(shí)面，具有工作發(fā)展實(shí)際需要的最合理、最優(yōu)化的知識(shí)體系?？梢?jiàn)，合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)是擔(dān)任職業(yè)崗位的必要條件，是人才成長(zhǎng)的基礎(chǔ)。合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)是能力水平的基礎(chǔ)，能力水平是知識(shí)結(jié)構(gòu)建設(shè)的目的，反之，能力水平提高又能促進(jìn)知識(shí)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(shí)結(jié)構(gòu)是以儀控專(zhuān)業(yè)的工作特點(diǎn)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(gè)方面的內(nèi)容。

第一是綜合性。儀控DCS項(xiàng)目設(shè)計(jì)有協(xié)調(diào)接口多、專(zhuān)業(yè)技術(shù)性面廣的特點(diǎn)，電站DCS知識(shí)結(jié)構(gòu)的綜合性從項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段就決定并貫穿了從設(shè)計(jì)到移交的整個(gè)工程項(xiàng)目生命周期。

DCS項(xiàng)目設(shè)計(jì)接口工作示意圖如圖1所示：

DCS項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到移交整個(gè)過(guò)程體現(xiàn)了知識(shí)廣度和跨專(zhuān)業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作上強(qiáng)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)、協(xié)調(diào)溝通、心理因素等個(gè)人行為要素?？梢?jiàn)，儀控DCS人才知識(shí)結(jié)構(gòu)中要涵蓋諸如工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行、電氣、設(shè)備安裝、設(shè)備技術(shù)說(shuō)明書(shū)和工業(yè)、核電相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等，并在生產(chǎn)維修活動(dòng)中繼承專(zhuān)業(yè)化的個(gè)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(guò)程監(jiān)視、保護(hù)和控制功能要求，提供統(tǒng)一人機(jī)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(jī)柜布置等；結(jié)構(gòu)上要考慮機(jī)柜IO設(shè)計(jì)、不同安全級(jí)系統(tǒng)互聯(lián)、第三方接口、多樣性驅(qū)動(dòng)和后備功能實(shí)現(xiàn)、單元機(jī)組與公用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(chǎng)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(jì)需求和設(shè)備特點(diǎn)；綜合上要考慮IO預(yù)度、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、控制器負(fù)荷、供電負(fù)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(jì)的冗余性、多樣性、單一故障準(zhǔn)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(xiǎn)等因素。所以，知識(shí)結(jié)構(gòu)上具有典型的系統(tǒng)性特點(diǎn)，把握系統(tǒng)性的知識(shí)才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有效控制工作過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)。

第三是技術(shù)密集性。DCS是歸屬儀控專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)的設(shè)備，即維護(hù)對(duì)象，這是其設(shè)備性的體現(xiàn)。其技術(shù)知識(shí)可以從硬件和軟件兩方面進(jìn)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(duì)象和涉及的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)。

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

二、知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力的統(tǒng)一

知識(shí)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(shí)是人類(lèi)進(jìn)步的階梯，沒(méi)有知識(shí)，就沒(méi)有人類(lèi)的一切。知識(shí)也是形成人的能力的階梯或載體，沒(méi)有知識(shí)，人的能力就沒(méi)有必要的基礎(chǔ)。能力，通常指完成一定活動(dòng)的本領(lǐng)。包括完成一定活動(dòng)的具體方式，以及順利完成一定活動(dòng)所必需的心理特征。[1]康德的圖式學(xué)說(shuō)也反映了知識(shí)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(shí)，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?！焙畏N信息能成為對(duì)主體起作用的“刺激”，取決于主體已有的“結(jié)構(gòu)”。沒(méi)有圖式，人就無(wú)法反應(yīng)刺激，認(rèn)識(shí)事物，把握客體。[2]

知識(shí)與能力之間的轉(zhuǎn)化需要具備一定的條件，一個(gè)人掌握的知識(shí)越多，并不意味著解決問(wèn)題的能力越強(qiáng)。知識(shí)學(xué)習(xí)牽涉方法，常言道，方法對(duì)能事半功倍，規(guī)律熟可舉一反三。孟軻說(shuō)“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(gè)方面，其一是思維的廣闊性，善于抓住問(wèn)題的整體，全面考慮解決問(wèn)題的方法；其二是思維的深刻性，通過(guò)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(rèn)識(shí)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(shì)以及未來(lái)的前途；其三思維的靈活性，能夠依據(jù)不同情況隨機(jī)應(yīng)變，善于轉(zhuǎn)化解體角度等等；其四是思維的獨(dú)立性，能夠獨(dú)立提出問(wèn)題解決問(wèn)題，有個(gè)人獨(dú)立見(jiàn)解不人云亦云；其五是思維的批判性，批判與獨(dú)立相聯(lián)系。

所以，光有知識(shí)結(jié)構(gòu)還是不全面的，始學(xué)于知識(shí)，悟道于實(shí)踐。建立合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)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(guó)教育哲學(xué)家赫斯特說(shuō)，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(guò)分析、綜合、概括、抽象、比較、具體化和系統(tǒng)化等一系列過(guò)程。DCS團(tuán)隊(duì)能力培養(yǎng)的策略是以知識(shí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，實(shí)踐中進(jìn)行思維能力培養(yǎng)，達(dá)到知識(shí)與能力的辯證統(tǒng)一。

1.重視知識(shí)結(jié)構(gòu)的核心層次特征

古人李光地在《榕村全集》一書(shū)中提出，“欲為一代經(jīng)綸手，須讀數(shù)篇要緊書(shū)”，就是強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)構(gòu)核心的功能。但是，也不能忽視有關(guān)知識(shí)的汲取，要逐步構(gòu)成環(huán)繞知識(shí)結(jié)構(gòu)核心的若干層次，循序漸進(jìn)，全面發(fā)展。

2.強(qiáng)化知識(shí)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(guó)心理學(xué)家M-紐曼通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的考察指出，“整體性，即整個(gè)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(duì)于儀控DCS技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，整體性要求有方向性和目的性的知識(shí)獲取，實(shí)踐中形成科學(xué)思維方式，促進(jìn)知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用效能和融會(huì)貫通，達(dá)到知識(shí)整體輸出大于輸入；相關(guān)性要求實(shí)際工作中要注重知識(shí)元素間的協(xié)調(diào)，不理解或理解不透徹的知識(shí)單元相加，是達(dá)不到“整個(gè)系統(tǒng)大于其各部分總和”的，反而會(huì)影響整體的能效。所以人員培養(yǎng)過(guò)程中的理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)踐等都要圍繞實(shí)際工作效能進(jìn)行系統(tǒng)的管理，引導(dǎo)學(xué)員在理論知識(shí)與實(shí)踐工作間善于思考的主動(dòng)性，采用點(diǎn)面考核相結(jié)合，注重思維方式的培養(yǎng)，多實(shí)踐，多總結(jié)，采用以分析解決對(duì)象問(wèn)題為主的綜合評(píng)估，忌簡(jiǎn)單量化指標(biāo)考核和評(píng)價(jià)。

3.突出知識(shí)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)調(diào)整特性

動(dòng)態(tài)調(diào)整特性指的是反饋和預(yù)測(cè)兩種特性。反饋即主體在學(xué)習(xí)、工作中通過(guò)實(shí)踐獲得知識(shí)短缺的信息，屬于被動(dòng)調(diào)節(jié)；預(yù)測(cè)是主觀能動(dòng)性的表現(xiàn)，即能根據(jù)工作需求去開(kāi)展有意識(shí)的學(xué)習(xí)，預(yù)測(cè)是主動(dòng)性調(diào)節(jié)，例如知識(shí)結(jié)構(gòu)拓?fù)渚褪且环N促進(jìn)主觀求知欲的重要方法。合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)和職業(yè)規(guī)劃引導(dǎo)有助于個(gè)體主觀能動(dòng)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(guó)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(kāi)“始學(xué)于知識(shí)，悟道于實(shí)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(duì)伍。核電企業(yè)培養(yǎng)人才的過(guò)程中，應(yīng)該是重基礎(chǔ)、重實(shí)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(píng)機(jī)制下，還有許多具體工作需要不斷探索和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳金芳.知識(shí)、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(gè)體知識(shí)結(jié)構(gòu)的間隔對(duì)思維形成及發(fā)展的影響[J].情報(bào)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(shí)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(guó)政法大學(xué)出版社，

2004.

（責(zé)任編輯：王意琴）