材料失效分析是一門多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科，是材料科學(xué)工程應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。它有二個(gè)基本特點(diǎn)：一是綜合性，涉及許多科學(xué)領(lǐng)域和技術(shù)門類，呈現(xiàn)多學(xué)科的交叉性和邊緣性；二是經(jīng)濟(jì)性，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相聯(lián)，應(yīng)用廣泛，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，因而一直受到人們的廣泛關(guān)注和研究。
本課程由基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用二大部分組成，全程采用多媒體方式教學(xué)，就若干項(xiàng)重大失效案例在課堂上開展互動(dòng)式討論與分析。理論部分主要包括材料的失效模式、失效機(jī)理、失效缺陷等基本概念、基礎(chǔ)理論以及常用分析方法的介紹；應(yīng)用部分則是從主講老師近五年來在核電、火電、石化、化工、冶金、汽車、微電子、印制電路等八個(gè)行業(yè)承擔(dān)完成的幾十項(xiàng)重大失效分析課題中精選十幾個(gè)典型案例為教案，深入淺出地講解如何運(yùn)用已有的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)去分析解決工程實(shí)際問題的具體過程。
本課程特別強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際相結(jié)合，案例新穎，趣味豐富，圖文并茂，寓教于樂，寓樂于教，融知識(shí)性、思想性、趣味性、邏輯性、前沿性、實(shí)用性和互動(dòng)性為一體，旨在訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析解決工程實(shí)際問題的綜合能力，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析能力和思考能力的提高。
課程在本專業(yè)的定位與課程目標(biāo)
材料失效分析課程的定位是面向材料科學(xué)類及與材料相關(guān)的技術(shù)科學(xué)類專業(yè)的本科教學(xué)，授課內(nèi)容主要圍繞國家發(fā)展戰(zhàn)略需求與國民經(jīng)濟(jì)重大工程建設(shè)需要，及其以服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)為導(dǎo)向的實(shí)用工程案例教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有的基礎(chǔ)知識(shí)去分析工程實(shí)際問題，提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
從歷史發(fā)展來看，材料作為人類文明進(jìn)步的里程碑，經(jīng)歷了石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、合成時(shí)代和信息時(shí)代。材料的進(jìn)步往往成為技術(shù)的先導(dǎo)，促進(jìn)產(chǎn)品的升級(jí)換代，保障了安全性和可靠性，而產(chǎn)品的失效分析又促進(jìn)了新材料的研發(fā)和基礎(chǔ)材料的改進(jìn)。無論是核電、火電、石油、石化、化工、冶金、礦山、醫(yī)藥、微電子、印制電路等以生產(chǎn)為主的行業(yè)，還是航空、航天、軍事、機(jī)械、汽車、船舶、計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)等以應(yīng)用為主的行業(yè)，它們的發(fā)展過程都經(jīng)歷了大量產(chǎn)品的失效問題。據(jù)估算，世界各國每年因材料失效造成的經(jīng)濟(jì)損失占該國GDP的2~4%。以我國近三年GDP為例，2013年、2014年、2015年的GDP分別為568845億元、636463億元、676700億元，若按4%計(jì)算，這三年因產(chǎn)品失效而引起的經(jīng)濟(jì)損失分別高達(dá)22753億元(2013)、25451億元(2014)、27068億元（2015），經(jīng)濟(jì)損失是極其巨大的，并且還會(huì)引發(fā)社會(huì)穩(wěn)定和公共安全問題，因而失效問題一直受到我國科技界和政府部門的高度重視和研究。事實(shí)上，失效分析可以幫助人們認(rèn)清材料失效的本質(zhì)和原因，明確失效模式、失效機(jī)理、失效缺陷與失效起因的相互關(guān)系，從而從理論上指導(dǎo)研發(fā)新材料、改性基礎(chǔ)材料，滿足材料在使用條件下的安全性和可靠性，進(jìn)而推動(dòng)材料科學(xué)的技術(shù)進(jìn)步，使人們分享材料進(jìn)步帶來的安全、舒適和快樂。因此，通過失效分析，可以避免重大事故的重復(fù)發(fā)生，不僅促進(jìn)社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展，而且?guī)砭薮蟮纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)效益。
