《石油装备失效分析》教学中的课程思政探讨_董玉华.pdf

第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .石油装备失效分析教学中的课程思政探讨董玉华（中国石油大学（北京）新能源与材料学院，北京）摘 要：立德树人是教育的根本，在专业课程讲授过程中纳入思政元素，可以将思政教育和专业知识的学习有机融合，潜移默化地培养学生的三观和价值取向。石油装备失效分析是材料科学与工程专业的一门选修课，本文从该课程的教学内容入手，深入挖掘讲授要点与思政教育的相关性，利用经典人物事迹和失效案例分析，将思政教育和专业知识相结合，从而实现课程思政的目的。关键词：失效分析；专业课；思政中图分类号：文献标志码：文章编号：（）（，（），）：.，.，.：；年，教育部印发高等学校课程思政建设指导纲要，全面推进高校课程思政建设。要求教师在授课过程中利用多种教学手段，有机融合相关思政要素，通过协同效应将“立德树人”作为教育的根本任务。石油装备失效分析是我校材料科学与工程专业的一门专业选修课，一直以来，该课程的教学和思政教育结合度不够，教师在授课过程中的延伸，更多集中在相关专业知识的前沿发展、实际应用以及和其他学科的交叉协作，涉及到思政教育方面的知识欠缺。高校是思政教育的前沿阵地之一，大力推行课程思政是提高学生综合素质的最佳途径，教师在专业知识传授和能力培养过程中，帮助学生确定人生目标，通过以身作责的形式，感染学生、培育学生、充分地将思政教育的思想理念传达给学生，让学生在潜移默化的过程中，更好地学习和发展。另外，石油装备失效分析的授课对象是大四的学生，授课时间是第七学期，此时学生面临考研和工作的双重压力，课堂参与度不高，抬头率低。为了调动学生的学习积极性，活跃课堂氛围，迫切需要调整上课方式和改变教学手段，吸引学生的注意力，引导他们参与到课堂中来。石油装备失效分析课程思政的可行性石油装备失效分析是一门综合性学科，涉及物理、化学、材料科学、材料力学、材料分析等多门基础课程，与国民经济发展紧密相联，应用广泛，是材料科学在工程实践上的重要应用，能够有效地解决实际工程问题，既可以揭示材料失效的模式和原因，澄清失效机理和规律，又可以给出针对性的预防和解决措施，对于促进石油装备用新材料开发和传统材料的改进以及提升安全可靠性有着重要的意义。该课程的教学内容主要包括绪论、金属构件失效原因、金属构件常见失效形式及失效机理、石油工业中常用构件的失效形式、非金属材料的失效、案例分析等。在绪论部分，失效分析的概念、金属构件的失效形式及失效原因等理论性知识均可以通过若干的实际案例引出；失效分析的意义也可以举一个失效引起的重大事故的案例使学生认识到提高设备运行和使用安全的意义，充分理解失效分析在实际工程应用中的重要性。在介绍构件失效原因、失效形式等章节内容时，通过引入石油行业中典型的装备失效案例，让学生了解构件的失效原因影响因素众多，学会从结构设计、选材、加工、使用和维护等不同角度去剖析，在失效分析的过程中要善于运用整体观念原则、立 广 州 化 工 年 月体性原则、两分法原则、动态性原则，辩证地看问题，有助于学生把理论知识和实践相结合，将学生的知识技能转变成其内在德行和精神系统的有机构成，对学生进行三观培养和价值取向的教育。在典型案例分析环节，主要围绕国家发展战略需求和国民经济重大工程建设的需要，精选典型案例作为教案，将民族责任感与使命感巧妙地融入其中，一方面使学生了解到材料失效分析这一学科对国家经济的发展和社会稳定起到的重要作用，另一方面又在潜移默化中培养了学生的社会责任感和使命感，使其将个人的成才和发展与国家的繁荣和进步融为一体。石油装备失效分析课程思政元素的挖掘.绪论中的思政元素失效分析的概念、金属构件的失效形式可以通过若干的实际案例引出，如近期的特斯拉维权事件。在讲述失效分析的意义时，通过引入石油装备中一些关键零部件发生失效需要进行维修更换时，由于从国外进口而受制于人，存在的“卡脖子”问题等引发的一系列问题，让学生意识到科技兴国的重要性，使学生认识到提高设备运行和使用安全的意义，充分理解失效分析在实际工程应用中的重要性。讲述失效分析的国内现状时，可以把我国从事失效分析工作的材料界知名学者如师昌绪院士、钟群鹏院士、李鹤林院士、徐滨士院士等的相关事迹做一个简单介绍，比如钟群鹏院士的“断指情缘”与他走向失效分析工作之路密不可分；徐滨士院士提倡的工程再制造技术不仅节约了成本，而且进一步提高了设备的使用性能等。通过这些介绍，不仅让学生了解和认识材料专业的泰斗级人物，提升他们的荣誉感，也让他们进一步了解失效分析工作的重要性。.金属构件失效原因部分渗透的思政元素该章节主要从铸、锻、焊、热处理等不同加工方式，以及力学、环境、材料缺陷等因素出发，讲述构件的失效原因。基于学生金工实习和生产实习的经历，可以向学生介绍铸造、热处理车间各种加工工艺的发展历程以及随着科技进步，新的加工方式和加工工艺所带来的产品失效率的降低，从而降低了构件的失效，提高了产品质量，让学生明白科技生产力的重要性。同时，可以向学生介绍三星堆遗址挖掘发现的各种复杂的青铜器，采取了铸造、焊接等加工方式以及切割、磨削、錾凿等机械加工方式，证明我们中华文明青铜器可能起源于 多年前。讲述应力集中导致构件失效时，告诉学生要学会辩证地看待事物。虽然零件变截面处存在应力集中，容易产生微裂纹。但是在日常生活中也有很多利用应力集中让我们受益的现象，比如食品包装袋的设计，为了便于撕开包装袋，食品袋设计成锯齿状，或者保鲜袋的断点设计等，都是利用了应力集中的知识来实现的。从而让学生明白大学四年学到的专业知识并不是没有用武之地，如果使用得当，可以处处开花。.金属构件常见失效形式及失效机理章节中的思政元素该章主要讲述了金属构件的变形失效、断裂失效、表面损伤失效及其失效机理。可以引入泰坦尼克号沉船事件，讲述脆性断裂的危害性，轮船脆性断裂的原因与轮船材质有关，与低温环境引起的韧脆转变有关，将专业知识的讲述和生活中实际的案例相结合，让学生理解自己所学知识有什么重要意义，充分发挥其主观能动性和创造性进行自发学习；从 年发生的大众速腾悬架断轴事故而提出的针对中国市场的打补丁措施，让学生明白落后就要挨打，国富民强，科教兴国的道理。从彗星号喷气式客机疲劳断裂、德国高铁疲劳断裂等案例入手，让学生明白构件的结构设计的重要性，了解构件由于应力集中可能造成疲劳断裂，从而进一步领会学以致用的必要性。.非金属材料失效分析中的思政元素随着科学技术的发展，非金属材料构件在工业中所占比例越来越多，这些构件在服役过程中面临的失效问题不可避免。例如在讲授高分子材料的失效时，可以引入 年美国“挑战者”航天飞机发射 秒后空中爆炸解体，名宇航员遇难。其失效原因是由于燃料箱对接用的 型密封橡胶圈不能适应当时摄氏温度零度以下的环境，橡胶圈出现脆化，引发燃料泄漏着火。接着介绍我国 年 月神舟 号载人飞船发射成功，月 号神舟 号载人飞船发射成功，表明我国航空航天事业的飞速发展，引发学生的民族自豪感。.石油工业中常用构件的失效形式涉及的思政元素该章主要讲述了石油行业上、中、下游涉及到的常见的石油装备的失效形式、失效原因。可以和科研工作相结合，列举典型失效分析案例，从技术层面和经济效益层面，讲述石油装备失效所带来的损失，以及进行失效分析找到失效原因后能够减小相同构件再次发生失效的概率，提高设备运行的安全性。让学生了解到材料失效分析这一学科对国家经济的发展和社会稳定起到的重要作用，建立社会责任感与使命感。结 语课程思政的本质是立德树人，目的是在潜移默化的教学过程中引导学生树立正确的人生价值观和世界观。教师在授课过程中，将思政教育与石油装备失效分析专业课程相融合，可形成协同发展的育人格局，并通过立德树人的教育理念及方法，进一步提升教师自身的思想品质和思政素养，达到“共赢”的局面。参考文献 杨友涛.高校专业基础课程实施课程思政的方法林区教育，（）：.吕纯洁，王荣先.高校课程思政建设的探讨与实践洛阳理工学院学报（社会科学版），（）：.杨振国，毕彤彤.材料失效分析课程互动式教学的实践与拓展教育教学论坛，（）：.孟强强，苗萌，薛燕.材料物理性能中“课程思政”的教学实践探讨当代化工研究，（）：.孙红亮，杨康，朱德贵，等.材料失效分析教学方法的研究与改革初探中国现代教育装备，（）：.秦镜，齐亮，徐星星，等.新工科建设背景下的材料失效分析课程教学改革与实践教育教学论坛，（）：.