Организация эффективных курсов повышения квалификации в области электромагнитной совместимости для инженеров-электронщиков

Журнал: КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 8 ‘2021

Автор: Антон Еремин, Зам. директора по НИР ГК «СЕРП», ant@s‑erp.ru

Взрывной рост сложности электронной техники в последнее время предъявляет высокие требования не только к используемым технологиям и связанным с ними оборудованием, но и к квалификации инженеров-разработчиков. К сожалению, структурные и экономические проблемы в российской радиоэлектронной промышленности в конце прошлого века привели к серьезному дефициту квалифицированных инженеров-электронщиков, который не покрыт и до настоящего времени.

Большинство выпускников высших учебных заведений, начинающих трудовую деятельность на предприятиях, производящих радиоэлектронное оборудование, сталкиваются с ситуацией недостатка необходимых для эффективной работы знаний и навыков. Поэтому большинство работодателей при открытии вакансии требуют от претендентов наличия «опыта работы», позволяющего минимизировать затраты на включение молодого специалиста в рабочий процесс.

В условиях роста скорости технологического прогресса увеличивается и разрыв между знаниями, преподаваемыми в вузах, и требованиями работодателей.  Студенты, начинающие подрабатывать по осваиваемой специальности на старших курсах, сталкиваются с этой проблемой раньше и поэтому чаще сознательно уменьшают этот разрыв за счёт самообразования или участия в различных тренингах, семинарах и вебинарах. В результате переход к трудовой деятельности проходит как с меньшими потрясениями для самих молодых специалистов, так и меньшими затратами на адаптацию для их работодателей. Тем не менее,  вне зависимости от скорости процесса адаптации всем вчерашним студентам требуется дополнительное обучение, включающее изучение специфических для предприятия тем и углубление знаний по ряду направлений.

Инструменты повышения квалификации на промышленных предприятиях.

В течение последних десяти лет начался процесс восстановления количества квалифицированных специалистов активного возраста, способных участвовать в процессе обучения молодых сотрудников. Однако рыночные механизмы вынуждают их оберегать свои знания и  опыт как «актив», повышающий их ценность на конкретном предприятии и на рынке труда в целом. В условиях конкуренции внутри коллектива  наставничество воспринимается более опытным сотрудником как «воспитание конкурентов», которыми работодатель сможет заменить его в будущем. При этом сам работодатель, как правило, недооценивает роль наставничества и не концентрируется на создании эффективных механизмов мотивации, способных разморозить и стимулировать традиционный процесс передачи знаний в коллективе. Исключительно материальное стимулирование в случае опытных специалистов часто приводит к созданию лишь видимости передачи опыта для получения вознаграждения. Используемые при этом приемы хорошо известны большинству специалистов по развитию персонала: от грубого «забалтывания» обучаемого на близкие к предмету темы до более тонкого умолчания нескольких ключевых деталей процесса, в которых и содержится значимый опыт обучающего. Базовый стереотип «охраны своей незаменимости» остаётся активным и цель повышения скорости подготовки молодого специалиста остаётся не достигнутой, что и приводит к разочарованию руководителей в этом механизме обучения.

Ощутимую пользу в этом случае принесло бы внедрение на предприятии единой системы управления знаниями.  Базы знаний, как частный инструмент этой системы, позволяют накапливать, структурировать и распространять приобретаемый в ходе реализации проектов опыт. За рубежом большие корпорации часто внедряют систему «извлечённых уроков» (lessons learned), которая стимулирует сотрудников фиксировать как свои ошибки, так и положительный опыт с анализом причин и путей, приведших к обоим видам результата. Этот механизм можно рассматривать как опосредованное безличное наставничество, эффективность которого растет с увеличением количества вовлечённых специалистов. К сожалению, проблемы фиксации опыта  «ценного сотрудника», возникающие при внедрении наставничества, в этом случае также сильно влияют на качество записей в базе знаний. Кроме того, внедрение таких баз знаний требует создания и отладки системы сбора, сортировки и распространения информации. Это возможно только при длительной системной работе и при выделении соответствующих ресурсов, для чего требуется предоставить «убедительное обоснование» эффективности их вложения. При таких ограничениях руководители соответствующих служб, как правило, вынуждены решать тактические задачи, направленные на отработку «горящих» направлений повышения квалификации сотрудников.

В этих условиях внешний источник повышения квалификации остаётся наиболее понятным: при фиксированном бюджете и в известные сроки можно дать группе специалистов  определенный набор знаний, необходимых в текущей ситуации. Кроме того, ознакомление с альтернативными методами решения привычных задач, точкой зрения специалистов других предприятий и живое их обсуждение на таких мероприятиях могут ликвидировать множество «слепых пятен» и вредных стереотипов в работе, неизбежно образующихся в замкнутых на себе коллективах разработчиков. По этим причинам различные курсы, семинары и конференции сохраняют свою популярность в течение многих лет. Однако, при очевидном богатстве выбора таких мероприятий все большее внимание должно быть уделено качеству и содержанию оказываемых услуг.

Внешние мероприятия можно условно разделить на а) бесплатные информационные б) курсы повышения квалификации при ВУЗах и в) курсы, организуемые коммерческими структурами.

Бесплатные информационные мероприятия в настоящее время имеют ярко выраженную маркетинговую направленность, поэтому,  наряду с полезной для разработчика технической информацией, ему напрямую или косвенно навязывают  объемные рекламные блоки. Безусловное достоинство таких мероприятий в том, что они позволяют расширить кругозор молодого специалиста в части элементной базы и достоинств продукции определенного производителя. К сожалению, вероятность  более или менее объективного анализа и сравнения характеристик материалов или элементов различных производителей  здесь крайне мала. Попытки участников задавать технические вопросы в большинстве случаев приводят к различным формам ухода от ответа («я уточню у специалиста», «мне нужно посмотреть в документации» и т.д.), что обычно связано с недостаточной квалификацией докладчика в области схемотехники, методов проектирования и отсутствием опыта участия в проектах по разработке электроники.

Курсы повышения квалификации при государственных ВУЗах и коммерческих образовательных учреждениях обычно проводят лекторы, имеющие большой опыт преподавания в своей области и даже учёные степени. Практический опыт лектор приобретает преимущественно в ходе разработок в пределах кафедры. Это позволяет слушателям  получать в ходе занятий хорошую теоретическую базу для выполнения работ, понимание основных принципов функционирования аппаратуры и методов ее проектирования. Однако молодой специалист, сталкиваясь с академическим подходом на таких курсах, воспринимает этот процесс скорее как продолжение высшего образования, а не возможность перенять ценный опыт. Кроме того, превалирование образовательной деятельности лекторов ограничивает объем и актуальность их опыта разработки радиоэлектронных систем.

Курсы, разрабатываемые коммерческими организациями обычно основываются на практическом опыте их сотрудников. Этот опыт является с точки зрения предпринимателя одним из «бизнес-активов» компании, который может и должен быть использован как для получения дополнительной текущей прибыли, так и развития бизнеса в целом. Мотивацией организации таких курсов является, прежде всего, установление контактов с новыми клиентами и возможность демонстрации имеющегося научно-технического потенциала, т.к. консультационная деятельность не является основной для частных предприятий-разработчиков. Именно «имиджевая» мотивация коммерческих организаций позволяет молодому специалисту получить на таких курсах максимальное количество практически важной информации о приемах разработки электронной техники. Методические наработки позволяют повысить наглядность примеров и по возможности упростить академические формулировки для слушателей. Кроме того, в  ходе семинаров в группах до 15 человек существует  возможность рассмотреть примеры из практики слушателей, оценить числовые значения характеристик на основе упрощенных формул и сформировать общие рекомендации по решению возникающих проблем. Разумеется, что окончательный перечень мероприятий может быть разработан только по результатам изучения конструкторской документации и, чаще всего, после проведения дополнительных измерений критических параметров. Очевидно, что возникающие обсуждения ограничены как различием в квалификации участников, так и требованиями охраны государственной, коммерческой тайны и объектов интеллектуальной собственности. Но даже в таких условиях роль живой дискуссии в подготовке молодых специалистов трудно переоценить.

Неверно было бы рассматривать такие курсы как замену классического высшего образования. Их назначение – расширение кругозора молодого специалиста, возможность взглянуть на свой опыт со стороны и обсудить актуальные вопросы в среде единомышленников. Неправильно было бы также воспринимать эти курсы как «загрузку определенного массива знаний» в память слушателей. Восприятие информации в каждый момент времени зависит от множества факторов, начиная от мотивации слушателя и заканчивая его самочувствием.  Повышение квалификации – это растянутый во времени процесс, включающий получение информации, ее осознание, запоминание и закрепление при выполнении рабочего задания. Эффективная реализация всех этих шагов возможна только при наличии осознанных усилий со стороны самого обучаемого и при поддержке со стороны предприятия — работодателя.

Повышение квалификации в области электромагнитной совместимости.

Электромагнитная совместимость технических средств – один из важных аспектов процесса разработки радиоэлектронных комплексов. Однако степень важности сильно варьируется в зависимости от типа разрабатываемых изделий: от незначительной  для низкочастотной или силовой электроники до высокой для микропроцессорных измерительных комплексов. Для разработчиков аппаратуры СВЧ диапазона электромагнитная совместимость – один из основных факторов, определяющих схемотехнические и конструктивные решения.  При этом на предприятиях чаще всего существует явный дефицит квалифицированных в этой узкой области кадров. Используемые для борьбы с помехами мероприятия в таких условиях  ограничиваются заградительными мерами: использованием дополнительных экранов и фильтров. Результат такой работы – набор приемов, ощутимо ухудшающих характеристики изделия в целом или даже неэффективных из-за отсутствия системного подхода при их применении.

Курс «Электромагнитная совместимость каналов передачи электрических сигналов», который предлагает слушателям ООО «Серп», поможет молодым специалистам изучить набор приемов обеспечения ЭМС, необходимый для начала работы. Более опытные специалисты получат возможность сравнить свои знания с результатами последних исследований в этой сфере и обсудить с ведущим эффективность различных приемов защиты от помех. В основу курса положены пять основных принципов, приведенных ниже.

1. Узкая направленность. Тема электромагнитной совместимости включает в себя множество частных аспектов от схемотехнических приемов до вопросов отладки систем в отношении ЭМС. Осознавая наличие многочисленных связей между ними, мы сознательно описываем их по отдельности, что позволяет лучше структурировать знания в памяти слушателей. Только построив в сознании участников несколько «доменов» знаний можно обозначать взаимосвязи для формирования  понимания электромагнитных явлений в целом.
2. Невозможность изоляции вопросов линий передачи сигналов. Долгое время авторы семинаров курса специализировались на вопросах разработки аппаратуры передачи данных и соответствующих линий связи, что отразилось в сохранившемся до сегодняшнего дня названии. Но достаточно быстро стало ясно, что не получится полностью изолировать вопросы ЭМС канала передачи данных от вопросов к ЭМС системы в целом, хотя линии передачи электрических сигналов можно по праву назвать одним из основных каналов передачи помех. В любом случае физическая линия передачи данных может являться лишь «слабым звеном» для входа помех в систему или их эмиссии. И наоборот, избыточная защита этой линии не улучшит характеристики системы, помехи в которую поступают через небрежно разработанный экранирующий корпус. Поэтому в своих семинарах мы много внимания уделяем вопросам предварительной оценки параметров ЭМС, формирования параметров по помехозащищенности и общего системного подхода к разработке. Тем не менее, акцент на вопросах передачи электрических сигналов сохранен, а вопросы ЭМС в каналах радиосвязи практически не затронуты.
3. Баланс между академическим подходом и практической пользой от получаемых знаний. В ходе работ по обеспечению ЭМС разрабатываемой аппаратуры мы столкнулись со значительным разрывом между потребностями в знаниях, возникающими в ходе опытно-конструкторских работ, и информацией, которую можно почерпнуть в специальной литературе. Русскоязычная литература на то время была представлена в основном академическими трудами советского периода, в которых до практических рекомендаций приходилось добираться через значительный объем теории. К сожалению, с тех пор ситуация с русскоязычной литературой не сильно изменилась. Этот академический подход, безусловно, формирует глубокое понимание вопроса, но он применим только в тех случаях, когда у читателя есть достаточно времени на изучение вопроса. У инженеров-практиков, особенно молодых, задачи обеспечения ЭМС часто возникают «внезапно», что не подразумевает наличия времени, сил (а, иногда, и знаний из школьного курса физики и математики) для постепенного повышения своего уровня. Можно сказать, что в потоке обоснований «почему так происходит» инженеру-конструктору сложно обнаружить ответ на вопрос «что же необходимо предпринять». Зарубежная литература, наоборот,  часто приводит только описание конкретных приемов, которые помогут специалисту решить задачу «здесь и сейчас». К сожалению, чтение таких книг часто приводит к формированию в голове читателя мозаики из  инструкций, не подкрепленных знанием физических законов, на которых они основываются. Недостаток этого подхода – ограниченность пределами этих рекомендаций, которая порождает «когнитивный паралич» в любой рабочей ситуации, не совпадающей ни с одним из имеющихся в памяти шаблонов.  Понимание закономерностей, из которых вытекают множества этих частных случаев, наоборот, повышает гибкость мышления и скорость принятия решений.

Поэтому в нашем курсе мы попытались найти определенный баланс, при котором ориентация на потребности инженеров в практически полезной информации сочетается с опорой на теоретические основы, позволяющие сформировать у слушателей понимание взаимосвязей между отдельными электромагнитными явлениями.

4. Широкое использование зарубежных источников. Несмотря на все ее недостатки, зарубежная литература позволяет читателю существенно расширить свой запас «быстрых приемов» обеспечения ЭМС, предоставляет множество примеров их применения и в целом позволяет взглянуть на задачи с непривычной для нас точки зрения. Иногда непривычное для русского менталитета объяснение какого-либо явления даже наталкивает на новые практически полезные идеи. Поэтому в нашем курсе мы широко используем примеры из зарубежной специальной литературы, руководств военных ведомств и космических агентств, общедоступной технической документации разработанных электронных систем и т.д.
5. Курс как набор «извлеченных уроков». Выше я уже упоминал систему «lessons learned» как один из эффективных инструментов обеспечения качества разрабатываемой продукции. Наш курс является по сути набором частных «извлеченных уроков», позволивших нам глубже изучить закономерности развития компетенций в области ЭМС в рамках нашей команды разработчиков. Таким образом, при построении курса мы использовали как примеры из своей практики, так и методологию повышения квалификации, которая позволила нашей команде ЭМС эффективнее решать текущие технические задачи.

Одной из больших проблем, с которыми приходится сталкиваться при проведении семинаров – отличия уровней подготовки слушателей. Уровень подготовки молодых специалистов часто вынуждает лектора возвращаться к вузовской или даже школьной программам. Без таких пояснений новые знания «не встраиваются в их картину мира» и теряются. Более опытные специалисты в это время вынуждены, по их выражению, «тратить время на элементарные вещи». Несмотря на то, что такие участники семинаров часто с пониманием относятся к «потерям времени», рост их длительности вызывает негативные отзывы. Поэтому часто нам приходится балансировать подачу знаний таким образом, чтобы поддерживать достаточный уровень внимания обеих частей аудитории.

 

В то же время мы понимаем, что организация мероприятий, направленных на пассивное восприятие новых знаний, не является эффективным инструментом обучения. В идеале мы стремимся сделать семинары  площадкой для рассмотрения примеров слушателей и последующих дискуссий профильных специалистов. При наличии ссылок на специальную литературу, нормативную документацию или работы исследователей ценность таких обсуждений будет только расти.

Заключение.

Несмотря на большую проделанную работу по созданию курса, количество идей, позволяющих сделать его интереснее и полезнее для слушателей, всегда больше имеющихся в наличии времени и  материальных ресурсов. При этом большинство направлений совершенствования подсказывают нам сами слушатели в анкетах, заполняемых ими по результатам семинаров. Это касается расширения ряда примеров применения, визуализации некоторых сложных для понимания процессов, использования демонстрационных образцов, математических моделей, проработки методов вовлечения слушателей в обсуждения и т.д. Однако, непрерывное улучшение разработанного информационного продукта – это беспроигрышная стратегия даже для современного динамично развивающего рынка консультационных услуг.