張志強(qiáng) 路學(xué)成 張海 郝鵬 董學(xué)

摘要充分挖掘?qū)I(yè)課程中涵蓋的思政營(yíng)養(yǎng)，并將思政元素融入專業(yè)課程教學(xué)中，讓學(xué)生在獲得理論知識(shí)、實(shí)踐能力的同時(shí)，樹立正確的思想觀念，達(dá)到三全育人的效果。文章以飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效案例為主線，以導(dǎo)入思政元素為目的，針對(duì)“飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效與預(yù)防”專業(yè)課程與思政元素相結(jié)合的新模式、新方法進(jìn)行了探索與實(shí)踐，旨在進(jìn)一步推動(dòng)專業(yè)課程與思政教育的深度融合，滿足學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和全方面發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞 民航院校；思政教育；失效與預(yù)防；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.008

“飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效與預(yù)防”課程立足于專業(yè)課程教學(xué)，通過對(duì)思政元素的充分挖掘與利用，實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)融合，達(dá)到專業(yè)課程與思政課程相互協(xié)同的效果。[1]該課程緊緊圍繞飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效與預(yù)防的基本原理，先進(jìn)的組織表征技術(shù)，多種無損檢測(cè)方法以及五種失效模式下的基本原理、內(nèi)容以及預(yù)防措施，通過給學(xué)生講解飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效案例的形式，引導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行失效分析的過程中，注重培養(yǎng)綜合能力，該課程還著重把科學(xué)精神教育、工程倫理教育、實(shí)踐能力教育“三大教育”的思政元素和專業(yè)課程進(jìn)行融合，把價(jià)值引領(lǐng)自然貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生崇尚科學(xué)精神，促進(jìn)學(xué)生踐行工程倫理和為國(guó)奉獻(xiàn)的使命與擔(dān)當(dāng)。[2，3]

1課程建設(shè)必要性

材料失效是指材料在使用過程中，由于斷裂、腐蝕、磨損、畸變、衰退等原因，已經(jīng)失去了原設(shè)計(jì)賦予的功能。在飛機(jī)飛行過程中，一個(gè)小小的隱患、一次不經(jīng)意間的疏忽均可能造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，比如波音737MAX空難、川航風(fēng)擋玻璃破裂脫落事件、DC-10客機(jī)起飛時(shí)左邊引擎突然脫落事件等等，每一起飛行事故發(fā)生造成的生命和財(cái)產(chǎn)損失都是極為嚴(yán)重的。這就要求我們失效分析人員在進(jìn)行失效調(diào)查時(shí)，采用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ú槊魇г虿⒉扇∮行Э尚械拇胧┍苊馔愂鹿手貜?fù)發(fā)生，同時(shí)為設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、改進(jìn)現(xiàn)有材料或開發(fā)新材料等方面從理論上指明正確的方向。[4-6]

當(dāng)今社會(huì)對(duì)高思想、高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人員的需求逐年增長(zhǎng)，我校計(jì)劃將思政元素和航空宇航、機(jī)械、材料類專業(yè)課程“飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效與預(yù)防”進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，思想精神教育和科學(xué)精神教育相輔相成，在教學(xué)實(shí)踐中引入飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效的案例，讓同學(xué)們?cè)诩橙I(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，對(duì)思想道德、科學(xué)精神有更深層次領(lǐng)悟，把思想價(jià)值引領(lǐng)貫徹于整個(gè)教學(xué)過程中，起到潤(rùn)物無聲的教學(xué)效果。[7]

2專業(yè)課程與思政教育有機(jī)融合

2.1“三大教育”思政元素

2.1.1科學(xué)精神教育：追求真理、批判質(zhì)疑、探究創(chuàng)新

飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效案例豐富，失效原因復(fù)雜，所以飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效分析要嚴(yán)格遵循事故調(diào)查規(guī)程和失效分析程序，包括現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、外觀檢查等，不能盲從權(quán)威、經(jīng)驗(yàn)、理論，要有批判質(zhì)疑的思維意識(shí)，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖Х治鲞壿嫼涂陀^事實(shí)進(jìn)行嚴(yán)密推論，進(jìn)而得出失效結(jié)論和提出改進(jìn)建議。此外，隨著新材料、新工藝在飛機(jī)制造中不斷使用，其失效和損傷機(jī)制可能發(fā)生根本性變化，這就需要使用創(chuàng)新思維揭示飛機(jī)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的未知失效模式、失效形式、失效機(jī)制，同時(shí)提出創(chuàng)新性預(yù)防措施。

2.1.2工程倫理教育：行為規(guī)范、公正客觀、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、家國(guó)情懷

保障飛行安全是民航的首要工作和根本任務(wù)，因此，飛機(jī)設(shè)計(jì)人員、飛行人員、乘客等必須規(guī)范行為，嚴(yán)格按照規(guī)則辦事。飛機(jī)失效分析同樣需要行為規(guī)范，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)則和失效分析的程序進(jìn)行。飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效分析的調(diào)查結(jié)果關(guān)乎多方的責(zé)任劃分和賠償問題，因此失效分析應(yīng)該秉持客觀公正、實(shí)事求是的原則。飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效的發(fā)生包含多方面因素，涵蓋的研究領(lǐng)域廣泛，每位知名愛國(guó)專家和技術(shù)人員的特殊經(jīng)歷均可作為教學(xué)案例激勵(lì)學(xué)生樹立科技報(bào)國(guó)之志，比如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金之父師昌緒院士、川航英雄機(jī)長(zhǎng)劉傳健、表面工程和再制造工程專家徐濱士院士、金屬腐蝕與防護(hù)院士柯偉院士等。

2.1.3實(shí)踐能力教育：動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人際溝通

“飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效與預(yù)防”課程本身涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很多，包括各種失效分析設(shè)備的使用、結(jié)構(gòu)件性能的檢測(cè)等，除了斷口分析等實(shí)操實(shí)驗(yàn)之外，還可在第四課堂基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)讓學(xué)生體驗(yàn)大量的實(shí)驗(yàn)過程。此外，失效分析綜合性、專業(yè)性極強(qiáng)，需要涵蓋材料、機(jī)械、化學(xué)、安全、管理等多領(lǐng)域的人才，僅僅依靠個(gè)人是絕不可能完成的，必須組建跨領(lǐng)域、跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)，依靠團(tuán)隊(duì)協(xié)作來完成復(fù)雜的失效分析工作。另外，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查環(huán)節(jié)包括聽取當(dāng)事人、責(zé)任者和現(xiàn)場(chǎng)目擊者的情況介紹，失效分析團(tuán)隊(duì)人員之間要緊密溝通、密切合作，因此除了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神外，失效分析工作者還需要具備良好的人際溝通能力。

2.2飛機(jī)風(fēng)擋玻璃破裂失效案例介紹

2.2.1背景介紹

2018年5月14日，四川航空3U8633航班在成都區(qū)域進(jìn)行巡航過程中，由于右風(fēng)擋封嚴(yán)可能破損，外部水汽滲入并留存于風(fēng)擋底部邊緣。導(dǎo)致飛機(jī)駕駛艙右座前風(fēng)擋玻璃破裂脫落，機(jī)長(zhǎng)劉傳健面對(duì)極端且罕見的險(xiǎn)情，帶領(lǐng)機(jī)組人員果斷處置險(xiǎn)情，實(shí)施緊急下降，最終成功備降在成都雙流機(jī)場(chǎng)，所有成員平安落地，確保了128名機(jī)組人員和全體乘客的生命安全。

英雄機(jī)長(zhǎng)在萬米高空、駕駛艙失壓、氣溫降至零下四十?dāng)z氏度等惡劣環(huán)境下，依靠堅(jiān)強(qiáng)的毅力操縱飛機(jī)處置險(xiǎn)情，這是牢固樹立“四個(gè)意識(shí)”的關(guān)鍵體現(xiàn)，在面臨危險(xiǎn)的時(shí)候，沉著冷靜、立即采取措施，把人民的生命安全放在首位，這是政治意識(shí)、大局意識(shí)的體現(xiàn)。機(jī)組人員履行職責(zé)，以機(jī)長(zhǎng)指令為核心，以保護(hù)全體乘客為目標(biāo)，這是核心意識(shí)、看齊意識(shí)的體現(xiàn)。通過這次危險(xiǎn)的飛行任務(wù)，讓我們意識(shí)到對(duì)民航學(xué)生進(jìn)行工程倫理教育和實(shí)踐能力教育是極其必要的，讓同學(xué)們深刻意識(shí)到安全是飛行的生命線，是民航業(yè)的立足之本，更是一切工作開展的奠基石，任何時(shí)候、任何環(huán)節(jié)都不能麻痹大意。

2.2.2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是進(jìn)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效分析的第一步，沒有現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查而做出任何推論都是不科學(xué)、不可信的。正如毛主席在1930年在《反對(duì)本本主義》中提出的“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”。一切真理都必須來自實(shí)踐，且被實(shí)踐所證實(shí)，我們要引導(dǎo)學(xué)生注重現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、堅(jiān)決杜絕信口開河。調(diào)查研究固然重要，但要引導(dǎo)學(xué)生尊重科學(xué)。此外，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查要開展系統(tǒng)化、完整性的調(diào)查，堅(jiān)決杜絕片面調(diào)查，不能以偏概全，體現(xiàn)工程倫理教育的必要性和重要性。

2.2.3檢查與試驗(yàn)研究

在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，我們還需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件以及和飛機(jī)有關(guān)的記錄備案進(jìn)行多方面排查登記。首先，需對(duì)飛機(jī)內(nèi)、外部等多區(qū)域檢查分析與試驗(yàn)研究，初步檢測(cè)是否由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件質(zhì)量、安裝等人為因素導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，單是風(fēng)擋失效就要進(jìn)行眾多的檢測(cè)和試驗(yàn)研究，充分說明了飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效分析的綜合性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性。飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效分析涉及專業(yè)領(lǐng)域多，必須依靠跨學(xué)科的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員之間必須密切配合、精誠(chéng)合作才能高效、優(yōu)質(zhì)的完成失效分析工作，這就需要培養(yǎng)學(xué)生在處理問題時(shí)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.2.4飛機(jī)風(fēng)擋破裂失效分析

失效分析要充分考慮一切可能因素，逐一排查。進(jìn)行失效分析時(shí)科學(xué)研究要嚴(yán)謹(jǐn)、完整、系統(tǒng)，不能遺漏任何一個(gè)和事故有關(guān)的細(xì)節(jié)。根據(jù)事發(fā)時(shí)的天氣信息表明，事發(fā)時(shí)該飛行區(qū)域無雷電、無冰雹等惡劣天氣，這就排除由于惡劣天氣導(dǎo)致風(fēng)擋玻璃破裂的可能性，對(duì)飛機(jī)風(fēng)擋區(qū)域進(jìn)行檢查也未發(fā)現(xiàn)鳥擊的痕跡。經(jīng)飛機(jī)部件備案可知，飛機(jī)右風(fēng)擋為原裝件，制造和安裝均符合規(guī)定，無異常維護(hù)記錄，飛行當(dāng)天沒有故障保留，飛行前檢查報(bào)告顯示正常。因此可以排除因維護(hù)不當(dāng)而導(dǎo)致風(fēng)擋玻璃破裂的可能性?？傊?，失效分析要充分考慮人為因素。

對(duì)飛機(jī)失效結(jié)構(gòu)件形貌進(jìn)行分析和研究，發(fā)現(xiàn)接線盒基座上殘存的玻璃斷口呈放射狀花樣，且斷口由基座的導(dǎo)線過線處所產(chǎn)生。此外，由絕緣皮碳化和絕緣皮外層有熔融態(tài)銅，說明表面導(dǎo)線出現(xiàn)過局部高溫的現(xiàn)象，且正好位于內(nèi)層結(jié)構(gòu)玻璃邊緣處。因此判定是由于導(dǎo)線出現(xiàn)局部高溫導(dǎo)致雙層結(jié)構(gòu)玻璃破裂。失效結(jié)果是由失效原因?qū)е碌?，尋找失效原因是失效分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，既要弄清楚失效模式和原因，弄清產(chǎn)生失效的機(jī)制和規(guī)律，又要找出預(yù)防失效的正確且可行的措施。每一個(gè)細(xì)節(jié)和環(huán)節(jié)稍有考慮不周，就可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，所以科學(xué)研究要嚴(yán)謹(jǐn)，每一位研究人員要時(shí)刻保持清醒的頭腦，持著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，做到客觀公正、實(shí)事求是、敢于負(fù)責(zé)。

2.2.5結(jié)論和建議

通過前期失效調(diào)查和分析，得出在潮濕的環(huán)境下，風(fēng)擋左下部出現(xiàn)持續(xù)電弧放電狀態(tài)，導(dǎo)線出現(xiàn)局部高溫導(dǎo)致雙層結(jié)構(gòu)玻璃破裂，風(fēng)擋不能承受駕駛艙內(nèi)外壓差從機(jī)身爆裂脫落。

針對(duì)前期調(diào)查的失效原因，對(duì)航空器設(shè)計(jì)、風(fēng)擋設(shè)計(jì)及制造、電弧探測(cè)與防護(hù)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件密閉性設(shè)計(jì)、風(fēng)擋檢查維護(hù)、飛行手冊(cè)特情處置程序等方面提出了安全可行的建議。在提出建議的同時(shí)，我們要總結(jié)失敗的經(jīng)驗(yàn)，絕不能一錯(cuò)再錯(cuò)，安全無小事，任何一個(gè)小小的細(xì)節(jié)都會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生，這就要強(qiáng)調(diào)工程倫理教育的重要性，深入學(xué)習(xí)工程倫理，安全是一切行動(dòng)的基礎(chǔ)，將人民安全放在首位。失效分析的意義在于吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在失效分析的基礎(chǔ)上，加速技術(shù)的進(jìn)步、新材料的開發(fā)，提高管理水平，提升飛機(jī)在惡劣環(huán)境中的適應(yīng)性。此外，我們要臥薪嘗膽、加速國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的研制和服役，擺脫受制于人的局面。鼓勵(lì)學(xué)生要努力學(xué)習(xí)、扎實(shí)科研，要懷有愛國(guó)之情、報(bào)國(guó)之志。

3總結(jié)

通過風(fēng)擋玻璃破裂失效分析與預(yù)防案例解讀與研討，學(xué)生對(duì)失效分析的過程、基本內(nèi)容、意義有了深刻理解。引導(dǎo)學(xué)生能夠積極參與互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，為學(xué)生畢業(yè)后從事有關(guān)飛行器設(shè)計(jì)與制造、飛行器失效分析與預(yù)防、飛行器安全運(yùn)維等奠定必要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。與此同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生追求科學(xué)真理，激發(fā)學(xué)生更深層思考和創(chuàng)新意識(shí)。課程中積極融入“三大教育”思政元素，引導(dǎo)學(xué)生崇尚科學(xué)精神，弘揚(yáng)民族精神，激發(fā)學(xué)生踐行報(bào)國(guó)奉獻(xiàn)的使命與擔(dān)當(dāng)，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

基金項(xiàng)目：中國(guó)民航大學(xué)教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：CAUC2021C2051）；中國(guó)民航大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2021CXJJ84）；航空科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2020Z049067002）。

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