第31章仪器专业人员的培训(郑)

532第31章仪器专业人员的培训31.1引言31.1.1概述由于科学与气象应用都依赖于使用不断更新的先进仪器和系统以进行一系列不间断的观测，故本章内容是关于专业人员的培训，这里的专业人员是指从事气象观测仪器和遥感系统的计划、提出规格、设计、安装、校准、维护和应用的人员。培训不仅针对那些愿意进一步提高自己水平的仪器专业人员，也针对技术管理者和培训者。培训专业人员以获得必要的和适当的技术对所有国家都至关重要，所以，WMO全球观测系统可以得出统一、适时、高质量的具有成本效益的资料。但仅要求有仪器方面的技术是不够的，现代气象学要求技术人员还要成为规划者和项目管理者，要求他们不仅要在通信和资料处理方面有见识，在有效解决技术方案时有主见，而且还要熟悉财务预算和人员管理。因此，对于最能干的仪器专家或者气象仪器工程师的培训计划在内容上应该非常广泛，除了精通现代技术，还应该包括人员的开发与管理技巧。在WMO的支持下，许多国家已经成立了区域气象培训中心（RMTC）。目前它们中的大多数能提供仪器和仪器系统的运作和管理方面的各类培训。区域气象培训中心一览表见附录。同样，许多地方建立了区域仪器中心（RIC），其中某些中心目前能够提供培训活动。这些中心的地址和职责见第一编第一章的附录1.A，同时在31.5.1.2节将作简要介绍。31.1.2技术转让培训是技术转让过程中很重要的一个部分，意即通过培训使引进新技术资源的开发工作进入到业务工作并达到提高质量和降低业务费用的目的。在引进新资源过程以及运行和维护都需要新技能。从能力建设来说，人的因素比技术因素更重要。由于气象学是一门全球性的学科，因此发达国家和发展中国家之间的技术差距就是技术转让的重点课题。提供有效的培训战略、培训计划以及培训资源，在发展中国家中培育起自力持续的技术基础和建设人员能力，就是始终要关注的目标。31.1.3适用于所有气象仪器用户本章所讲的培训主要是针对国家气象部门的。不过，这些原则同样适用于从事气象测量的任何机构，无论他们是在培训自己的工作人员还是想招聘合格的工作人员。和所有的观测类科学一样，在确保统一的观测程序方面和最有效地使用和保养设备方面，培训的好处是不言而喻的。31.2适合业务要求的培训31.2.1理论与实践用仪器系统的测量就是依靠一些物理特性（如水银的热膨胀）感应大气的变量并用一种方便用户的标准形式传输出去，比如图纸上记录的迹线，就是输入到自动天气站的电测信号。理解测量过程的理论基础就必须考虑到仪器与所测的量的配合（代表性或“安置状态”），以及每次测量都含有的仪器误差和观测误差。随后用或多或少复杂的方式将基本测量数据进一步处理和编码，这需要有更深的理论知识，例如把大气压换算成平均海平面气压以及从无线电探空仪获得高空信息。533进行观测也要依靠实际经验以及安装和设置仪器的技能，以便进行标准化观测，以及怎样安全准确地操作、怎样以最小的误差来进行相应的计算和编码处理。因此，获得有质量的测量数据是与理论知识和实践操作息息相关的。仪器系统的操作人员和管理人员需要掌握与他们工作的复杂程度及重要性相适应的理论知识和实践技能。那些能设计或维护复杂仪器系统的工程人员需要更高层次的理论和实践方面的培训。31.2.2与任务匹配的技能各个机构都需要确保它们的工作人员或其它的签约者（含培训）的素质、技能和数量应该与其所承担的任务的要求很好地匹配。例如，读取史蒂文森（Stevenson）百叶箱中空气温度的培训是必须掌握的最基本的技能，而要做到制定技术要求、安装、操作和维护自动天气站、气象卫星接收器以及雷达就必须进行高水平的理论与实践的培训。因此，为了业务要求、聘用以及培训目的等，采用按人员素质水平分级的方法是很有用的。在一个国家中采用国家技术教育素质等级是很重要的事情。为了帮助国际社会在气象数据获取和处理方面达到一致的质量要求，WMO推荐了它自己的人员分级标准，其中包含了各级人员应能胜任的职责。31.2.3WMO专业人员的分级WMO制定了专业人员四级制，同时相应地推荐了普通气象学专业人员及另几个专业（其中包括气象仪器专业）人员的教育与培训大纲（WMO，1984）。推荐的每一级大纲包含了与教育培训和预期职责等有关的在仪器与观测方法方面的主要内容。WMO的人员分级方法还对各级别的仪器专业人员（经过基本培训的四级人员到具有大学毕业和高级技能的一级人员）在工作内容、素质和技能水平等方面和要求制定了指导意见。这有助于教学大纲和培训课程的严格设计和解释，有助于明确技能的不足之处，有助于均衡的国家技术能力资源的开发。下面给出了仪器专业人员分级的说明性纲要。31.2.3.1一级仪器专业人员他们属于高素质人员。他们在国家气象部门的资料收集任务中要对工作质量、有效利用人力、物质与资金资源等承担很大的责任。他们的主要职责是：（a）对国家资料收集网络的计划献计献策；（b）管理划拨到位的预算和技术人员；（c）管理站点各项工作、设施以及高级系统安装的计划与经费，其中高级系统包括自动地面观测系统、天气监视雷达、高空探测与廓线探测系统以及气象卫星接收站等，也包括资料处理和通信设施；（d）制订和评估系统的规格要求以及合同谈判；（e）对参与仪器系统安装、维护和校准的技术人员和签约人员进行督导；（f）积极监督资料收集的质量保证项目；（g）机械和电子仪器系统的工程设计；（h）工程图纸的制备与批准；（i）编写与测试用于仪器控制、信号处理以及通信的计算机软件；（j）为科研项目提供有效的仪器装备的支持；534（k）开发新的观测、操作、校准和维护程序；（l）编写说明书和技术手册；（m）培训技术人员。一级仪器专业人员的教育与培训包括大学学位或相当的物理或工程的学位；约10个月的气象学的合适课程重点在气象资料（其中包括遥感系统的资料）的应用；两年的仪器系统的工作经验；气象仪器系统的专业课程；适当阶段的管理培训。31.2.3.2二级仪器专业人员二级仪器专业人员在实施和支持国家气象部门资料收集项目中应该是素质良好、技术熟练和有经验。他们的主要职责是：（a）协助管理站点工作、电源与通信资料收集系统的安装与维护等方面的计划与经费；（b）在安装和维护资料收集系统时督导其他技术人员工作；（d）准备工程技术文件及图纸；（e）测试、调试和修理电测和电子设备（合成状态）；（f）实施质量保证程序；（g）用于仪器控制、信号处理及无线电通信的电脑编程；（h）设计一些机械或电子设备；（i）协助开发观测、操作、校准和维护程序；（j）对用于科研的仪器测量项目进行运作和为其提供支持；（k）所有气象仪器的评估、比对及校准；（l）保存维修记录和校准记录；（m）起草说明书和技术手册；（n）培训其他技术人员。二级仪器专业人员的教育与培训应该包括侧重于科学和数学的良好的12年普及教育；接着在第三级的技术学院进行相当于两年的全日制学习，并获得电子学和电脑的专业技术证书；至少相当两个月的基本气象学适当的课程；12个月的仪器工程工作经历；气象仪器系统专门课程；以及在职业适当阶段进行监督管理方面的培训。31.2.3.3三级仪器专业人员三级仪器专业人员有良好的普及教育和职业教育，而且在实施和支持国家气象部门资料收集项目中具有实际技能和经验。其主要职责（与其指导和培训水平相当）是：（a）站点工作和机械的、电测的及某些电子的仪器安装（按照正确的气象暴露要求进行）；（b）对资料收集设备及错误诊断和错误报告进行详细实地的检查；（c）机械的和某些电的和电子的仪器的维护与修理（更换模块）；（d）拆卸、清洁和更换零件，重装和调整机械仪器；（e）起草简单的站点工作计划和机械制图；（f）使用机械制作某些零件；535（g）运作和支持用于科研的仪器测量项目；（h）用标准仪器进行仪器的实地比对；（i）在指导下进行某些实验室的校准；（j）写出检查和维护工作报告以及保存维护记录。三级仪器专业人员的教育与培训包括侧重于科学和数学的良好的10年普及教育；接着是至少十个月的相关学习和岗位培训以获得认可的行业证书（机械、电测或电子）；至少相当于2个月的基础气象学的适当课程；以及6个月的仪器工程工作的经历。31.2.3.4四级气象人员（有关仪器部份）具有基础教育适于从事四级气象的人员必须进行天气观测、读取仪器数据以及安装、维护和修理（一定程度受到培训和技能的限制）常规的（非电子的）气象仪器和在天气站使用的地面观测设备，其中包括气象百叶箱、气压表和气压计、温度表和温度计、干湿表、湿度表和湿度计、风速表和风速计、雨量器和雨量计、蒸发器、日照计和日射总量表、光学经纬仪、云底高云幕灯、发电机等。与仪器和观测方法有关的的职责包括：（a）进行规范的气象观测并编码；（b）对常规气象仪器进行操作、读数和编码；（c）准备和施放气球与探空仪；（d）操作简单的卫星接收器；（e）提供仪器消耗品（自记纸、笔和墨水）；（f）日常基本维护（换纸和笔、给自记钟上发条、做时间记号）；（g）自记仪器的简单安装和调整；（h）简单的检查运行状况以及报告错误；（i）简单的室外场地的比对测试；（j）外表的保洁，加润滑油和油漆。四级人员的教育与培训包括至少9年的普及教育，随后是10个月的地球科学的正式培训和在岗的基本气象学培训。31.3培训的一些一般性原则31.3.1管理政策问题31.3.1.1人事计划国家气象部门要有一个人事计划，这是很重要的。人事计划中要包括仪器专业人员部分，应认识到他们在规划、发展和维护适用的和有成本效益的天气观测项目中的价值。计划中要写明所需仪器专业人员的级别（WMO，1984）。应确认在技能方面的不足之处，同时制定招聘和培训的规定。31.3.1.2稳定队伍应该尽一切努力提供工作环境来留住短缺的仪器专业人员。这里的工作环境是指：在技术上有挑战性，有职业发展的机会，在工资收入方面与气象部门内外的其它技术工作有可比性。31.3.1.3人事开发536培训是人事计划中不可分割的一部分。引进新的技术或者更新装备就有新的技能需求。对新招聘的人员需要进行适合他们过去经历的培训，同时对其它工作人员也应加强其技能，以弥补技能上的不足。此类培训也为职业发展提供途径。如果每一名工作人员都有一份由培训部门保管的职业档案，记载培训职业素质和职业发展的情况，从而有序地进行人事开发计划，这是非常有益的。31.3.1.4平衡的培训国家培训计划应该充分重视塑造、充实和进修三种类型的培训，目的是使所有级别的专业人员在技能水平上保持平衡，并且能够形成自我持续的技术基础。31.3.2培训计划的宗旨与目标要想从培训中获得最大的效益，至关重要的一点就是要有明确的宗旨和具体的目标，并在此基础上制定培训计划、编制教学大纲及核算经费。以下为培训仪器专业人员的战略性宗旨和目标。31.3.2.1对管理者培训仪器专业人员的管理目标应该包括：（a）提高和保持所有气象观测项目中信息的质量；（b）促进国家气象部门能独立掌握所需知识和技能，以便有效的计划、实施和运作气象资料收集项目，同时促使他们发展维护服务，以确保仪器系统有最大的可靠性、准确性和经济节俭；（c）充分了解仪器系统在其整个最佳使用寿命期间需要投入的资金数。31.3.2.2对培训者设计培训课程应该着眼于：（a）提供平衡的培训计划，使其能够满足在一个区域内各个国家对各种级别技能的需求；（b）通过合格的教员、良好的培训手段和有效的学习方法为国家气象部门提供有效的知识传授和技能提高；（c）通过适宜的评估和报告程序，对培训效果进行监督；（d）使必需的经费为最少。31.3.2.3对培训者和仪器专业人员培训的总目标是配备仪器专业人员和工程人员（按培训和经历分级）；（a）熟悉各种仪器测量的用法、价值以及期望的准确度；（b）理解和应用安装仪器的百叶箱和仪器的原理，以便获取有代表性、同一性和兼容的数据库；（c）获得知识和技能以实施安装、调整和维修，并提供维护服务，以确保气象仪器和系统具有最大的可靠性、准确性和经济节俭；（d）能够合理地和迅速地从观测现象中诊断出故障，并能有序地跟踪和矫正其起因；（e）了解测量误差的来源，并有能力操作标准仪器进行校准工作，从而减少系统误差