核电DCS人才的知识结构和能力培养策略分析

蔡俊东?杨奕

摘要：以核电仪控DCS人才培养为主旨，从DCS技术人员的知识结构和能力水平两方面展开了分析，研讨DCS人才能力培养的策略，为制订DCS人才培养规划和细化考评机制提供一些可供参考的意见。

关键词：核电站；知识结构；DCS；思维方式

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0204-02

仪控系统是核电站安全、可靠、经济性生产的重要组成部分，有人将其比喻为核电站的神经系统，负责监测电站各生产相关设备的健康状况，按操纵员需求进行控制，并能根据需求自动的调节设备和响应保护控制。随着核电站数字化系统的推广应用，DCS无疑是仪控专业负责的核心设备。

核电站的DCS应用起步比较晚，在国内田湾核电站率先采用了全数字化应用，采用了西门子TXS+TXP组成的DCS平台，后续的新建核电项目也均采用DCS结构，比如红沿河和宁德CPR1000机组采用MELTAC-Nplus R3+ HOLLiAS MACS平台，建设中的AP1000示范电站浙江三门核电项目采用的是Ovation和Common Q组成的DCS平台。核电站DCS的广泛应用需要一大批从事核电站工程设计、调试和生产维修的专业技术人员；另一方面，核电站对安全和数字化功能需求的提高使得DCS技術的应用范围和技术复杂性增加，对DCS技术人员提出了更高的要求；再次，随着AP1000、华龙一号、CAP1400等新堆型项目的审批开工，新堆型的工艺和仪控策略以及设备变化所带来的DCS系统设计、调试的工作面临新的挑战，比如说DCS设备选型不同，DCS系统和工艺逻辑联调无参考的调试经验等。系统功能设计不满足要求或是工程期间的大量设计变更可能产生的后果将是因DCS工作影响项目建设工期，中核的福清核电等几个项目已经出现了类似问题。所以，对核电仪控专业而言，DCS技术是重中之重，重视DCS人才的知识结构和能力培养将有助于DCS专业技术人员的岗位胜任，培养合格的DCS专业技术人才队伍，适应当前核电建设发展的需要。

一、核电站DCS人才的知识结构

DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System），它采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，形成“分散控制、集中管理”的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。

DCS具有设备性和工具性两个显著特点。设备性体现在DCS系统是集成了计算机应用、网络及通讯、数据库、控制技术、图形处理及电子电路应用等专业技术知识的系统设备；工具性指的是DCS即是运行集中监控的人机接口，又是实现电站生产工艺流程监视、控制和保护功能的工程组态开发平台。所以，DCS专业技术人员必须具备设备相关的专业技术知识，同时要掌握相关的核电站工艺系统知识和过程控制系统的一般专业知识。

知识结构是指一个人经过专门学习培训后所拥有的知识体系的构成情况与结合方式。所谓合理的知识结构，就是既有精深的专业知识，又有广博的知识面，具有工作发展实际需要的最合理、最优化的知识体系。可见，合理的知识结构是担任职业岗位的必要条件，是人才成长的基础。合理的知识结构是能力水平的基础，能力水平是知识结构建设的目的，反之，能力水平提高又能促进知识结构的不断完善，两者是辩证统一的关系。

核电站DCS人才的知识结构是以仪控专业的工作特点为基础的，由DCS的设备性和工具性质决定的。主要包括以下三个方面的内容。

第一是综合性。仪控DCS项目设计有协调接口多、专业技术性面广的特点，电站DCS知识结构的综合性从项目的设计阶段就决定并贯穿了从设计到移交的整个工程项目生命周期。

DCS项目设计接口工作示意图如图1所示：

DCS项目从设计到移交整个过程体现了知识广度和跨专业的知识结构特点，工作上强调风险意识、协调沟通、心理因素等个人行为要素。可见，仪控DCS人才知识结构中要涵盖诸如工艺系统的生产运行、电气、设备安装、设备技术说明书和工业、核电相关的标准、规范等，并在生产维修活动中继承专业化的个人行为要素，培养良好的工作素质。

第二是系统性。电站DCS是集成了各主要生产工艺系统，满足现代化生产过程监视、保护和控制功能要求，提供统一人机界面的一套数字化系统。整体上要考虑DCS供电系统、网络、接地及屏蔽、机柜布置等；结构上要考虑机柜IO设计、不同安全级系统互联、第三方接口、多样性驱动和后备功能实现、单元机组与公用系统设计，以及自身的硬件结构和软件结构等；层次上要考虑现场层（Level0）、生产控制层（Level1）、数据显示和处理层（Level2）各自的设计需求和设备特点；综合上要考虑IO预度、网络负荷、控制器负荷、供电负荷、图形和逻辑组态风格一致性等；功能性要考虑核电站仪控系统设计的冗余性、多样性、单一故障准则、事故安全等；环境关联上要考虑设备空间的温度和湿度、粉尘的要求，电磁屏蔽和干扰源、检修空间、检修工作风险等因素。所以，知识结构上具有典型的系统性特点，把握系统性的知识才能及时发现问题，有效控制工作过程风险。

第三是技术密集性。DCS是归属仪控专业负责的设备，即维护对象，这是其设备性的体现。其技术知识可以从硬件和软件两方面进行归纳，如表1所示可以看出两大结构所涵盖的一般对象和涉及的专业技术知识。

综上所述，仪控DCS人才的知识结构具有蜘蛛网型知识结构特点，即以所属的专业知识为中心，与工作范围相关的和有较大相互作用的知识作为网状辐射形式。具有知识广度与深度的统一，呈复合型状态，并具有知识结构动态性的属性。如图2所示：

二、知识结构与能力的统一

知识是客观事物的固有属性或内在联系在人们头脑中的一种主观反映。知识是人类进步的阶梯，没有知识，就没有人类的一切。知识也是形成人的能力的阶梯或载体，没有知识，人的能力就没有必要的基础。能力，通常指完成一定活动的本领。包括完成一定活动的具体方式，以及顺利完成一定活动所必需的心理特征。[1]康德的图式学说也反映了知识结构和行为能力之间的关系。“只有当主体具有一种图式而又有胜任反应的能力时，他才能感受到刺激。而要有这种反应能力，就得先有反应的图式。”何种信息能成为对主体起作用的“刺激”，取决于主体已有的“结构”。没有图式，人就无法反应刺激，认识事物，把握客体。[2]

知识与能力之间的转化需要具备一定的条件，一个人掌握的知识越多，并不意味着解决问题的能力越强。知识学习牵涉方法，常言道，方法对能事半功倍，规律熟可举一反三。孟轲说“思则得之，不思则不得也”。所谓的方法就是科学的思维方式，其主要表现为五个方面，其一是思维的广阔性，善于抓住问题的整体，全面考虑解决问题的方法；其二是思维的深刻性，通过自己的思考能够抓住事物的本质，把握隐蔽在事物内部的规律性。认识到本质和规律所以往往能够明晓事物的原因，发展的态势以及未来的前途；其三思维的灵活性，能够依据不同情况随机应变，善于转化解体角度等等；其四是思维的独立性，能够独立提出问题解决问题，有个人独立见解不人云亦云；其五是思维的批判性，批判与独立相联系。

所以，光有知识结构还是不全面的，始学于知识，悟道于实践。建立合理的知识结构，实践中培养科学的思维方式，提高业务能力，才能更好地满足工作的要求。

三、DCS人才能力培养的策略

英国教育哲学家赫斯特说，教育的中心目的是向学生传授主要的思维形式。[3]思维能力是通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等一系列过程。DCS团队能力培养的策略是以知识结构为基础，实践中进行思维能力培养，达到知识与能力的辩证统一。

1.重视知识结构的核心层次特征

古人李光地在《榕村全集》一书中提出，“欲为一代经纶手，须读数篇要紧书”，就是强调知识结构核心的功能。但是，也不能忽视有关知识的汲取，要逐步构成环绕知识结构核心的若干层次，循序渐进，全面发展。

2.强化知识结构的整体相关性，培养起科学的思维方式，善用科学方法

美国心理学家M-纽曼通过对系统的考察指出，“整体性，即整个系统大于其各部分的总和”，“相关性，即系统的不同部分应当是相互适应的”。对于仪控DCS技术人员来说，整体性要求有方向性和目的性的知识获取，实践中形成科学思维方式，促进知识的实践运用效能和融会贯通，达到知识整体输出大于输入；相关性要求实际工作中要注重知识元素间的协调，不理解或理解不透彻的知识单元相加，是达不到“整个系统大于其各部分总和”的，反而会影响整体的能效。所以人员培养过程中的理论学习和技能训练，现场工作实践等都要围绕实际工作效能进行系统的管理，引导学员在理论知识与实践工作间善于思考的主动性，采用点面考核相结合，注重思维方式的培养，多实践，多总结，采用以分析解决对象问题为主的综合评估，忌简单量化指标考核和评价。

3.突出知识结构的动态调整特性

动态调整特性指的是反馈和预测两种特性。反馈即主体在学习、工作中通过实践获得知识短缺的信息，属于被动调节；预测是主观能动性的表现，即能根据工作需求去开展有意识的学习，预测是主动性调节，例如知识结构拓扑就是一种促进主观求知欲的重要方法。合理的知识结构和职业规划引导有助于个体主观能动性的提高，形成业务能力的螺旋上升发展。

四、总结

现阶段我国核电事业快速发展，人才培养是基本要素，而人才培养的方式离不开“始学于知识，悟道于实践”，目的都是为了培养满足岗位具体工作能力要求的人才队伍。核电企业培养人才的过程中，应该是重基础、重实践、重视野，关注思维能力的提升，做到整体性和协调性统一，归聚到以量化考核为主流的考评机制下，还有许多具体工作需要不断探索和完善。

参考文献：

[1]陈金芳.知识、素质和能力的辩证关系[J].廣西教育，2006，

（Z1）.

[2]贺颖，陈士俊.个体知识结构的间隔对思维形成及发展的影响[J].情报杂志，2007，（8）.

[3]杨英杰，邱俊，金星.基于现代工程师的科学思维与工程思维培养[J].现代教育科学，2010，（2）.

[4]王通讯.论知识结[M].北京：北京出版社，1988.

[5]常绍舜.系统科学方法概论[M].北京：中国政法大学出版社，

2004.

（责任编辑：王意琴）