张志强 路学成 张海 郝鹏 董学

摘要充分挖掘专业课程中涵盖的思政营养，并将思政元素融入专业课程教学中，让学生在获得理论知识、实践能力的同时，树立正确的思想观念，达到三全育人的效果。文章以飞机结构失效案例为主线，以导入思政元素为目的，针对“飞机结构失效与预防”专业课程与思政元素相结合的新模式、新方法进行了探索与实践，旨在進一步推动专业课程与思政教育的深度融合，满足学生对专业知识学习和全方面发展的需求。

关键词 民航院校；思政教育；失效与预防；教学改革

中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.008

“飞机结构失效与预防”课程立足于专业课程教学，通过对思政元素的充分挖掘与利用，实现两者的有机融合，达到专业课程与思政课程相互协同的效果。[1]该课程紧紧围绕飞机结构失效与预防的基本原理，先进的组织表征技术，多种无损检测方法以及五种失效模式下的基本原理、内容以及预防措施，通过给学生讲解飞机结构失效案例的形式，引导学生在进行失效分析的过程中，注重培养综合能力，该课程还着重把科学精神教育、工程伦理教育、实践能力教育“三大教育”的思政元素和专业课程进行融合，把价值引领自然贯穿于整个教学过程中，引导学生崇尚科学精神，促进学生践行工程伦理和为国奉献的使命与担当。[2，3]

1课程建设必要性

材料失效是指材料在使用过程中，由于断裂、腐蚀、磨损、畸变、衰退等原因，已经失去了原设计赋予的功能。在飞机飞行过程中，一个小小的隐患、一次不经意间的疏忽均可能造成重大人员伤亡和财产损失，比如波音737MAX空难、川航风挡玻璃破裂脱落事件、DC-10客机起飞时左边引擎突然脱落事件等等，每一起飞行事故发生造成的生命和财产损失都是极为严重的。这就要求我们失效分析人员在进行失效调查时，采用科学严谨的方法查明失效原因并采取有效可行的措施避免同类事故重复发生，同时为设计新产品、改进现有材料或开发新材料等方面从理论上指明正确的方向。[4-6]

当今社会对高思想、高素质应用型工程技术人员的需求逐年增长，我校计划将思政元素和航空宇航、机械、材料类专业课程“飞机结构失效与预防”进行有机结合，思想精神教育和科学精神教育相辅相成，在教学实践中引入飞机结构失效的案例，让同学们在汲取专业理论知识的同时，对思想道德、科学精神有更深层次领悟，把思想价值引领贯彻于整个教学过程中，起到润物无声的教学效果。[7]

2专业课程与思政教育有机融合

2.1“三大教育”思政元素

2.1.1科学精神教育：追求真理、批判质疑、探究创新

飞机结构失效案例丰富，失效原因复杂，所以飞机结构失效分析要严格遵循事故调查规程和失效分析程序，包括现场调查、外观检查等，不能盲从权威、经验、理论，要有批判质疑的思维意识，用严谨的失效分析逻辑和客观事实进行严密推论，进而得出失效结论和提出改进建议。此外，随着新材料、新工艺在飞机制造中不断使用，其失效和损伤机制可能发生根本性变化，这就需要使用创新思维揭示飞机结构可能出现的未知失效模式、失效形式、失效机制，同时提出创新性预防措施。

2.1.2工程伦理教育：行为规范、公正客观、责任担当、家国情怀

保障飞行安全是民航的首要工作和根本任务，因此，飞机设计人员、飞行人员、乘客等必须规范行为，严格按照规则办事。飞机失效分析同样需要行为规范，必须严格按照相关规则和失效分析的程序进行。飞机结构失效分析的调查结果关乎多方的责任划分和赔偿问题，因此失效分析应该秉持客观公正、实事求是的原则。飞机结构失效的发生包含多方面因素，涵盖的研究领域广泛，每位知名爱国专家和技术人员的特殊经历均可作为教学案例激励学生树立科技报国之志，比如飞机发动机高温合金之父师昌绪院士、川航英雄机长刘传健、表面工程和再制造工程专家徐滨士院士、金属腐蚀与防护院士柯伟院士等。

2.1.3实践能力教育：动手能力、团队协作、人际沟通

“飞机结构失效与预防”课程本身涉及的实验内容很多，包括各种失效分析设备的使用、结构件性能的检测等，除了断口分析等实操实验之外，还可在第四课堂基于虚拟仿真实验平台让学生体验大量的实验过程。此外，失效分析综合性、专业性极强，需要涵盖材料、机械、化学、安全、管理等多领域的人才，仅仅依靠个人是绝不可能完成的，必须组建跨领域、跨专业团队，依靠团队协作来完成复杂的失效分析工作。另外，现场调查环节包括听取当事人、责任者和现场目击者的情况介绍，失效分析团队人员之间要紧密沟通、密切合作，因此除了团队协作精神外，失效分析工作者还需要具备良好的人际沟通能力。

2.2飞机风挡玻璃破裂失效案例介绍

2.2.1背景介绍

2018年5月14日，四川航空3U8633航班在成都区域进行巡航过程中，由于右风挡封严可能破损，外部水汽渗入并留存于风挡底部边缘。导致飞机驾驶舱右座前风挡玻璃破裂脱落，机长刘传健面对极端且罕见的险情，带领机组人员果断处置险情，实施紧急下降，最终成功备降在成都双流机场，所有成员平安落地，确保了128名机组人员和全体乘客的生命安全。

英雄机长在万米高空、驾驶舱失压、气温降至零下四十摄氏度等恶劣环境下，依靠坚强的毅力操纵飞机处置险情，这是牢固树立“四个意识”的关键体现，在面临危险的时候，沉着冷静、立即采取措施，把人民的生命安全放在首位，这是政治意识、大局意识的体现。机组人员履行职责，以机长指令为核心，以保护全体乘客为目标，这是核心意识、看齐意识的体现。通过这次危险的飞行任务，让我们意识到对民航学生进行工程伦理教育和实践能力教育是极其必要的，让同学们深刻意识到安全是飞行的生命线，是民航业的立足之本，更是一切工作开展的奠基石，任何时候、任何环节都不能麻痹大意。

2.2.2现场调查

现场调查是进行飞机结构失效分析的第一步，没有现场调查而做出任何推论都是不科学、不可信的。正如毛主席在1930年在《反对本本主义》中提出的“没有调查就没有发言权”。一切真理都必须来自实践，且被实践所证实，我们要引导学生注重现场調研、坚决杜绝信口开河。调查研究固然重要，但要引导学生尊重科学。此外，现场调查要开展系统化、完整性的调查，坚决杜绝片面调查，不能以偏概全，体现工程伦理教育的必要性和重要性。

2.2.3检查与试验研究

在调查研究的基础上，我们还需对现场的飞机结构件以及和飞机有关的记录备案进行多方面排查登记。首先，需对飞机内、外部等多区域检查分析与试验研究，初步检测是否由于飞机结构件质量、安装等人为因素导致危险发生。由于飞机结构极为复杂，单是风挡失效就要进行众多的检测和试验研究，充分说明了飞机结构失效分析的综合性、系统性、复杂性。飞机结构失效分析涉及专业领域多，必须依靠跨学科的专业团队，团队成员之间必须密切配合、精诚合作才能高效、优质的完成失效分析工作，这就需要培养学生在处理问题时的团队协作能力。

2.2.4飞机风挡破裂失效分析

失效分析要充分考虑一切可能因素，逐一排查。进行失效分析时科学研究要严谨、完整、系统，不能遗漏任何一个和事故有关的细节。根据事发时的天气信息表明，事发时该飞行区域无雷电、无冰雹等恶劣天气，这就排除由于恶劣天气导致风挡玻璃破裂的可能性，对飞机风挡区域进行检查也未发现鸟击的痕迹。经飞机部件备案可知，飞机右风挡为原装件，制造和安装均符合规定，无异常维护记录，飞行当天没有故障保留，飞行前检查报告显示正常。因此可以排除因维护不当而导致风挡玻璃破裂的可能性。总之，失效分析要充分考虑人为因素。

对飞机失效结构件形貌进行分析和研究，发现接线盒基座上残存的玻璃断口呈放射状花样，且断口由基座的导线过线处所产生。此外，由绝缘皮碳化和绝缘皮外层有熔融态铜，说明表面导线出现过局部高温的现象，且正好位于内层结构玻璃边缘处。因此判定是由于导线出现局部高温导致双层结构玻璃破裂。失效结果是由失效原因导致的，寻找失效原因是失效分析的关键环节，既要弄清楚失效模式和原因，弄清产生失效的机制和规律，又要找出预防失效的正确且可行的措施。每一个细节和环节稍有考虑不周，就可能导致严重的后果，所以科学研究要严谨，每一位研究人员要时刻保持清醒的头脑，持着严谨认真的态度，做到客观公正、实事求是、敢于负责。

2.2.5结论和建议

通过前期失效调查和分析，得出在潮湿的环境下，风挡左下部出现持续电弧放电状态，导线出现局部高温导致双层结构玻璃破裂，风挡不能承受驾驶舱内外压差从机身爆裂脱落。

针对前期调查的失效原因，对航空器设计、风挡设计及制造、电弧探测与防护、飞机结构件密闭性设计、风挡检查维护、飞行手册特情处置程序等方面提出了安全可行的建议。在提出建议的同时，我们要总结失败的经验，绝不能一错再错，安全无小事，任何一个小小的细节都会导致危险的发生，这就要强调工程伦理教育的重要性，深入学习工程伦理，安全是一切行动的基础，将人民安全放在首位。失效分析的意义在于吸取经验教训，在失效分析的基础上，加速技术的进步、新材料的开发，提高管理水平，提升飞机在恶劣环境中的适应性。此外，我们要卧薪尝胆、加速国产大飞机的研制和服役，摆脱受制于人的局面。鼓励学生要努力学习、扎实科研，要怀有爱国之情、报国之志。

3总结

通过风挡玻璃破裂失效分析与预防案例解读与研讨，学生对失效分析的过程、基本内容、意义有了深刻理解。引导学生能够积极参与互动，鼓励学生主动发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，为学生毕业后从事有关飞行器设计与制造、飞行器失效分析与预防、飞行器安全运维等奠定必要的专业技术基础。与此同时，引导学生追求科学真理，激发学生更深层思考和创新意识。课程中积极融入“三大教育”思政元素，引导学生崇尚科学精神，弘扬民族精神，激发学生践行报国奉献的使命与担当，为实现中华民族伟大复兴贡献出自己的一份力量。

基金项目：中国民航大学教育教学改革与研究项目（项目编号：CAUC2021C2051）；中国民航大学实验技术创新基金项目（项目编号：2021CXJJ84）；航空科学基金项目（项目编号：2020Z049067002）。

参考文献

[1]慕文龙，王振锋，王恒，等.工科课程思政教育探索与实践——以“汽车理论”为例[J].时代汽车，2021（19）：65-66.

[2]郭风英.全媒体时代研究生思政课教学的改革创新[J].河南教育（教师教育），2021（10）：29-30.

[3]熊浩.信息化条件下高校思政课实践教学模式创新[J].现代职业教育，2021（40）：16-17.

[4]刘艳梅，白亚茹，李妍.失效分析在《工程材料及热处理》课程教学中的应用[J].教育现代化，2019，6（76）：182-183.

[5]何坛.《材料失效分析与防止》课程改革与创新创业型人才培养初探[J].科技视界，2020（35）：52-53.

[6]张有凤，孙剑桥.《材料失效分析》课程建设探讨[J].课程教育研究， 2013（28）：220.

[7]龚志华，定巍，王宝峰.材料失效分析课程中的实践教学应用[J].科技资讯，2015，13（16）：150-151.