“只有把自己的研究、工作，與國家的經濟發展、社會進步結合起來，科研工作才不會覺得苦，而會有幸福感和成就感。”這是復旦大學材料科學系教授楊振國一以貫之的堅持。
楊振國用30多年的時光，淬煉材料失效分析的奧秘，帶領復合材料及失效分析課題組師生，承擔完成12個行業的100多項重大失效分析項目，在國際失效分析界頂級期刊Engineering Failure Analysis(《工程失效分析》)上發表的論文總數名列前茅，課題組失效分析的綜合能力和學術水平處于國際領先。
通宵達旦，完成100多項重大失效分析項目
“材料的發展是人們不斷地同失效作斗爭的歷史。”凡有產品使用的地方，就有不同類型的失效問題。小到鋰電池損耗、電子產品老化，大到容器爆炸、房屋倒塌、輪船沉沒……各種材料失效引發的事故，長久以來對人類社會造成不可估量的損失。
材料失效分析是以材料為載體，通過綜合分析找到失效的根本原因，并提出具體的解決對策，防止同類失效事故的重復發生。開展材料失效分析研究，不僅科學工程意義重大，而且社會經濟效益巨大，長期受到國內外工程界的廣泛重視和研究。
楊振國（左一）現場講解高鐵部件失效的可能原因
1988年博士畢業后，楊振國踏足材料失效分析領域。以“面向工程實際、國民經濟主戰場和國家重大需求開展科學研究”為宗旨，他帶領復合材料及失效分析課題組，在核電、火電、風電、石化、化工、冶金、燃氣、高鐵、汽車、航空、印制電路、微電子等12個行業承擔完成100多項重大失效分析項目，分析解決一系列重大失效問題。
楊振國課題組在大型乙烯廠現場取樣
“這些失效分析課題大都是疑難雜癥，涉及多因素引起的復雜失效，常常是時間緊、任務重、難度大、挑戰性大、責任性強。”楊振國回憶：“我和學生們常常為某個重大失效案例深入現場取樣和調查，挑燈夜戰，甚至連續幾天通宵達旦，直到圓滿完成任務。學生們的綜合能力和綜合素養在實踐中得到很大的訓練和提高。”目前，復合材料及失效分析課題組除了楊振國，還包括龔嶷副教授及11名在讀研究生。
楊振國課題組在上海飛機制造公司現場取樣
基于這些復雜案例的研究，楊振國帶領課題組，對現有的材料失效分析學科體系進行重新梳理和拓展。例如，他們批判性地詮釋了材料失效的新定義，將其精煉為“失效是指產品因微觀結構或外觀形態發生變化而不能達到設計規定的功能”；完整地建立了復雜失效原因的魚骨圖綜合分析法，即材料失效分析必須考慮設計、材料、制造、安裝、檢驗、運行、維護、環境、運輸、貯存和管理等十一個方面的因素。
一系列論述得到了國內外學術界的廣泛認可，楊振國連續8屆受邀在“全國失效分析學術會議”做大會報告，連續7屆擔任“全國失效分析大獎賽”執行主席，出任“第九屆國際工程失效分析會議（ICEFA-9）”的大會主席并做主旨報告。
楊振國參加囯際印制電路失效分析研討會
課題組成果迭出，在國際失效分析界頂級期刊Engineering Failure Analysis(《工程失效分析》)上發表論文38篇。
成果的取得，與課題組“腳踏實地去做實事”的堅持密不可分。同時，楊振國鼓勵、支持學生獨立思考。“有什么想法就去做，去實踐，大膽創新，耐心求證。”
泰坦尼克號失效的原因是什么？《材料失效分析》課上講述經典案例
111年前，英國豪華巨輪“泰坦尼克號”與冰山相撞，從此沉沒于茫茫大洋之中。這起特大海事事故震撼了人類世界，留下動人傳說，也成為楊振國講授《材料失效分析》課程的經典案例。
“在對泰坦尼克號備用件進行性能復檢后，英國科學家發現船板和鉚釘均含有大量超標的MnS夾雜物及P元素，船板韌脆轉變溫度大于32℃，而當時的水溫是-2℃。”在楊振國的娓娓講述下，最終分析出泰坦尼克號的失效原因是在冰山撞擊力、鉚釘與船板的斷裂韌性低及航速過快三種因素的相互作用下發生的低應力脆性斷裂。
楊振國教授為本科生講授《材料失效分析》課程
作為培養未來的材料失效分析從業者的專業課程，楊振國的《材料失效分析》課程受到材料科學系本科生歡迎。課堂上，他通過對現實中發生過的特大失效事故帶來的損失和傷亡的說明，讓學生意識到失效分析意義之重大。同時他向學生講解最新工程案例，直觀體現基礎知識在工程實際中的應用，由此激發學習興趣，并樹立社會責任意識。通過講解我國重大工程領域的復雜案例，讓學生滋生家國情懷。
“在第二課堂里，我鼓勵有志于從事材料失效分析工作的學生提前進入課題組，深度參與實際的失效分析科研項目，并從中選拔優秀學生代表復旦大學，參加一年一度的‘全國失效分析大獎賽’。”2016年至今，選修過楊振國《材料失效分析》課程和擔任過助教的學生中，14人次在大獎賽中獲獎，而且連續四屆獲同一組別唯一的特等獎。
思政元素有機融入課程中，培養更多專業人才
從教30余載，楊振國重視課程思政建設的內涵與實踐，主講的《材料失效分析》《材料科學導論》兩門課程獲評上海市精品課程，前者還獲評上海市課程思政示范課程、復旦大學課程思政金課和標桿課。2022年11月楊振國獲評上海市教學名師。日前，《材料失效分析》再傳捷報，在首屆上海市課程思政教學設計展示活動中榮獲自然科學組一等獎。
楊振國教授在全國首屆課程思政研討會上作主旨報告
“七性”案例教學法是楊振國獨到的授課心得，以知識性、思想性、趣味性、邏輯性、前瞻性、實用性、互動性為內涵，曾在2017年榮膺上海市教學成果二等獎。而針對思政教育與專業教育“兩張皮”的難題，為實現界面相容、協同增效的教學效果，楊振國將科學精神教育、工程倫理教育、實踐能力教育等“三大教育”的思政元素有機融合在《材料失效分析》課程中，把價值引領自然貫穿于教學中，引導學生崇尚科學。
“課堂上，學生們的求知與探索、互動時的思想火花，讓我非常欣慰。每當為失效案例深入現場取樣、調查，學生們總是提前做好充足準備。這些都讓我更有動力，為復旦、為國家培養更多材料失效分析領域的人才。”
“信息技術的應用開發也尤為重要，如建立失效分析案例數據庫、開發圖像識別等人工智能技術等。”楊振國說，“目的是使材料失效分析不再完全依賴于人的經驗，而是可以借助信息化手段快速地完成簡單項目，只有當遇到那些‘疑難雜癥’時才求助于有豐富經驗的失效分析專家。”
未來，楊振國領銜的課題組將以復旦大學為依托，建立基于上海市、輻射全國乃至全世界的材料失效分析中心或失效分析研究平臺，增強失效分析的整體實力和科研能力。
本文來源：胡慧中 復旦大學
