“只有把自己的研究、工作，與國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步結(jié)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(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)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(lǐng)復(fù)合材料及失效分析課題組師生，承擔(dān)完成12個行業(yè)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(fā)表的論文總數(shù)名列前茅，課題組失效分析的綜合能力和學(xué)術(shù)水平處于國際領(lǐng)先。

通宵達(dá)旦，完成100多項重大失效分析項目

“材料的發(fā)展是人們不斷地同失效作斗爭的歷史?！狈灿挟a(chǎn)品使用的地方，就有不同類型的失效問題。小到鋰電池?fù)p耗、電子產(chǎn)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(fā)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(fù)發(fā)生。開展材料失效分析研究，不僅科學(xué)工程意義重大，而且社會經(jīng)濟(jì)效益巨大，長期受到國內(nèi)外工程界的廣泛重視和研究。

楊振國（左一）現(xiàn)場講解高鐵部件失效的可能原因

1988年博士畢業(yè)后，楊振國踏足材料失效分析領(lǐng)域。以“面向工程實際、國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場和國家重大需求開展科學(xué)研究”為宗旨，他帶領(lǐng)復(fù)合材料及失效分析課題組，在核電、火電、風(fēng)電、石化、化工、冶金、燃?xì)?、高鐵、汽車、航空、印制電路、微電子等12個行業(yè)承擔(dān)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(xiàn)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(fù)雜失效，常常是時間緊、任務(wù)重、難度大、挑戰(zhàn)性大、責(zé)任性強(qiáng)?！睏钫駠貞洠骸拔液蛯W(xué)生們常常為某個重大失效案例深入現(xiàn)場取樣和調(diào)查，挑燈夜戰(zhàn)，甚至連續(xù)幾天通宵達(dá)旦，直到圓滿完成任務(wù)。學(xué)生們的綜合能力和綜合素養(yǎng)在實踐中得到很大的訓(xùn)練和提高。”目前，復(fù)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(jī)制造公司現(xiàn)場取樣

基于這些復(fù)雜案例的研究，楊振國帶領(lǐng)課題組，對現(xiàn)有的材料失效分析學(xué)科體系進(jìn)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(chǎn)品因微觀結(jié)構(gòu)或外觀形態(tài)發(fā)生變化而不能達(dá)到設(shè)計規(guī)定的功能”；完整地建立了復(fù)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(shè)計、材料、制造、安裝、檢驗、運行、維護(hù)、環(huán)境、運輸、貯存和管理等十一個方面的因素。

楊振國在秦山核電站現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生取樣

一系列論述得到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可，楊振國連續(xù)8屆受邀在“全國失效分析學(xué)術(shù)會議”做大會報告，連續(xù)7屆擔(dān)任“全國失效分析大獎賽”執(zhí)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(fā)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(xué)生獨立思考?！坝惺裁聪敕ň腿プ?，去實踐，大膽創(chuàng)新，耐心求證?！?/p>

泰坦尼克號失效的原因是什么？《材料失效分析》課上講述經(jīng)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(jīng)典案例。

“在對泰坦尼克號備用件進(jìn)行性能復(fù)檢后，英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)船板和鉚釘均含有大量超標(biāo)的mns夾雜物及p元素，船板韌脆轉(zhuǎn)變溫度大于32℃，而當(dāng)時的水溫是-2℃?！痹跅钫駠逆告钢v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(fā)生的低應(yīng)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(yǎng)未來的材料失效分析從業(yè)者的專業(yè)課程，楊振國的《材料失效分析》課程受到材料科學(xué)系本科生歡迎。課堂上，他通過對現(xiàn)實中發(fā)生過的特大失效事故帶來的損失和傷亡的說明，讓學(xué)生意識到失效分析意義之重大。同時他向?qū)W生講解最新工程案例，直觀體現(xiàn)基礎(chǔ)知識在工程實際中的應(yīng)用，由此激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并樹立社會責(zé)任意識。通過講解我國重大工程領(lǐng)域的復(fù)雜案例，讓學(xué)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(xué)生提前進(jìn)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(yōu)秀學(xué)生代表復(fù)旦大學(xué)，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(dān)任過助教的學(xué)生中，14人次在大獎賽中獲獎，而且連續(xù)四屆獲同一組別唯一的特等獎。

思政元素有機(jī)融入課程中，培養(yǎng)更多專業(yè)人才

從教30余載，楊振國重視課程思政建設(shè)的內(nèi)涵與實踐，主講的《材料失效分析》《材料科學(xué)導(dǎo)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(fù)旦大學(xué)課程思政金課和標(biāo)桿課。2022年11月楊振國獲評上海市教學(xué)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(xué)設(shè)計展示活動中榮獲自然科學(xué)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(xué)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(nèi)涵，曾在2017年榮膺上海市教學(xué)成果二等獎。而針對思政教育與專業(yè)教育“兩張皮”的難題，為實現(xiàn)界面相容、協(xié)同增效的教學(xué)效果，楊振國將科學(xué)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(jī)融合在《材料失效分析》課程中，把價值引領(lǐng)自然貫穿于教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生崇尚科學(xué)。

“課堂上，學(xué)生們的求知與探索、互動時的思想火花，讓我非常欣慰。每當(dāng)為失效案例深入現(xiàn)場取樣、調(diào)查，學(xué)生們總是提前做好充足準(zhǔn)備。這些都讓我更有動力，為復(fù)旦、為國家培養(yǎng)更多材料失效分析領(lǐng)域的人才。”

課題組學(xué)生為老師慶祝教師節(jié)

“信息技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)也尤為重要，如建立失效分析案例數(shù)據(jù)庫、開發(fā)圖像識別等人工智能技術(shù)等?！睏钫駠f，“目的是使材料失效分析不再完全依賴于人的經(jīng)驗，而是可以借助信息化手段快速地完成簡單項目，只有當(dāng)遇到那些‘疑難雜癥’時才求助于有豐富經(jīng)驗的失效分析專家?！?/p>

未來，楊振國領(lǐng)銜的課題組將以復(fù)旦大學(xué)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(qiáng)失效分析的整體實力和科研能力。