全国大学生金相技能大赛
教育部高等学校材料类专业教学指导委员会 主办
贵州理工学院 做盏小灯,照亮学生
做盏小灯,照亮学生

作者何杰军,2014年博士毕业于重庆大学,指导教师为刘天模教授,现任职于贵州理工学院材料与能源工程学院。主持完成国家自然科学基金和省自然科学基金项目各一项,从事材料成形工艺与理论、合金相图、新相晶体结构解析等研究工作。喜欢教学改革,负责完成教育部首批新工科研究与实践项目一项,主持省级教学改革项目一项,校级教学改革项目多项。



我的本科是材料科学与工程专业。但是很遗憾,真正开始金相分析却是从研究生才开始的。研究生的工作是合金相图和相结构的研究,很清楚地记得在我所选择的Dy-Al-Sb三元相图的测定中有一个金属间化合物Dy4Sb3在从室温加热至高温的过程中会分解为Dy5Sb3和DySb;本来XRD、DTA等测试数据已经基本可以说明问题了,但是导师坚持让我从金相的角度来做印证,于是,做了一系列的实验样品,看着那个白色的相在我的金相组织中随着加热温度的升高慢慢消失,进而生成了另外两个黑色和灰色的相,和XRD图谱结合起来,是那么的直观,比单一的XRD图谱有说服力多了。

攻读博士学位的时候研究对象是镁合金,更是天天和金相打交道。但是镁合金很软而且不好腐蚀,金相试样做起来非常困难,有时候一天可能只成功一两个样品,甚至跟天气等也有关系,昨天晴天做出来了今天阴天用相同的手段就不一定做得出来。印象中也就在这段时间,我的导师刘天模教授就开始带着本科的师弟龙辉午 (现在香港城市大学攻读博士学位) 去南京和银川比赛了。

我博士毕业之后回到贵阳工作,任职于贵州理工学院材料与能源工程学院。尽管在重庆大学期间就听说师弟们在参加全国大学生金相技能大赛,但是对全国大学生金相技能大赛了解不多,也没有信息来源,连怎么报名都不知道。我们学校是新成立的一个学校,是时任贵州省委书记栗战书和省长赵克志亲自到教育部陈述贵州经济社会发展对理工类人才的需要,于2013年才批准成立的。2016年,贵州大学材料学院的黄芳教授调任贵州理工学院材料学院副院长,主管教学。贵州大学多次参加金相大赛,她上任的第一件事就是给我布置了举办校赛、组队参加全国大学生金相技能大赛的任务。说实话,我当时内心是抵触的,在大家都关心论文、职称的时候,要我去做这么一件看起来于自己没有任何好处的事情,心里自然是矛盾的。但是,领导交代的事情还是要做,于是我就开始走上了各种请示审批的道路。很遗憾的是,经费审批下来的时候,离清华大赛报名时间截止已经过去一天了。经费在我手上,却又无法花出去,我只好打电话求龚老师给我报名,但是最后还是被婉拒了。后来我明白,其实报名截止时间很多学校都训练很长时间了,校赛也早就举办了,即使当年我们勉强参赛,也不会有什么好结果。

2017年,鉴于前一年的教训,不能再让经费砸在我的手上,于是我便早早地开展了培训和校赛工作,也申请经费到南昌参加了赛前领队会。这一年,我打听到华为有专门资助学生竞赛的专项费用,于是写了一个很长的材料,最后获得了2万元的赞助。华为的赞助指定大部分只能用于给学生发奖金,只有少量能用于耗材。在校赛上,我们设置了三个一等奖奖金各1500元,6个二等奖奖金各1000元,9个三等奖奖金各500元。学生拿着奖,内心的高兴溢于言表。尽管我们训练很刻苦,校内训练也感觉自我良好,但是在南昌大赛的第一场比赛就败阵下来,学生的金相图满是划痕,腐蚀得花花绿绿,内心无比的失落。我相信学生当时的心情一定比我还难受。颁奖的时候,我特地选了最后一排坐了下来,无比失落的三个学生就坐在我旁边。我当时想,虽然我们没有获奖,但是我们还是给别人送一点掌声吧。当龚老师念到个人三等奖获奖名单时,我们的三个选手居然都获得了三等奖,小伙子们在现场开心得突然从椅子上跳起来。现在回想,也许当时我们的金相样品做得确实不好,但是也并非那么不堪,只是当时我们的心情实在太难过了,看什么东西都觉得是伤悲,所以后来我很理解比赛结果出来的时候很多领队的哀伤和鬼哭狼嚎,那么多时间的付出,谁不希望取得个好成绩呢?特别是有些领导,取得好成绩的时候去找报账就和颜悦色;成绩不好的时候就满脸阴沉,换谁当领队都不好受啊!


从南昌返回贵阳的时候,在南昌西高铁站遇到了新余学院的何芳老师。其实我之前并不认识她,只是因为提着相同的袋子,知道是同道中人,才上前打了招呼。谈到了金相图片变色的问题,自己做的时候明明看着很漂亮,但是出现在观摩大屏幕上的图片五彩斑斓,何芳老师给我提的意见是没有吹干,哪怕肉眼上觉得已经吹干了,实际上并不一定干,解决办法是用冷风吹,如果时间允许,就吹两分钟。正是这一次交谈彻底解决了我们的选手试样变色的问题,为贵州理工学院在第二年的西安大赛中捧回“徕卡”杯打下了重要的基础。我想,何芳老师现在应该是想不起我来了,但是内心深处我一直很感激她,再到后来,我发现我们金相大赛这个大家庭有很多很多像她一样乐于助人的老师。在今年的上海大赛中,有领队投诉试样是不是被换了,虽然不了解实情,但是我想十之八九就像当年我们刚参赛时的样子吧,明明自己在显微镜下看着很完美很漂亮,为什么大屏幕最后出来的却是五彩斑斓呢?是因为试样并没有真正地被吹干,从比赛结束到评委评分,这中间间隔的30来分钟足够氧化变色了。而如果真正地吹干了,试样哪怕放上一个星期也是很漂亮的。特别是球墨铸铁,球墨和铁素体的结合处有藏水的作用,如果没有吹干,后期水甚至会溢出来,形成从相界面往外延伸的彩色带。

转眼到了2018年,又到了开始训练的日子。以往训练,总是我申请教室、我定时间,之后再通知学生在哪理论培训在哪技能培训,我动一下,学生就动一下,我不动,学生也就不动了。那一年我就绞尽脑汁地在想,有没有一种办法让学生自己管理自己,让我不再那么费力呢?就在这个时候,学校的社团巡回展给了我灵感:能不能成立一个学生金相社团,让学生自己管理自己呢?于是,在学院领导的支持下,当年三月份,我带领几个学生写了一个材料递交到学校团委,没多久学校团委就批准了金相社团成立的申请。首批社团成员没有直接对外招新,是我自己找的20人,都是金相技能的铁杆粉丝。有了学生社团,金相爱好者找到了自己的组织,选出了社长、技术部部长、外联部部长等社团干部,学生就不再像以前那么无序了,他们开始自己管理自己,每一天都会在群里面问:“钥匙在哪儿?”在西安大赛中,我们派出的三名选手,只有一个选手不是金相社团成员,另外两位选手是金相社团成员,意外地拿回了团体最高奖。

在没有疫情影响的大赛里,现场观摩绝对是大赛最紧张最让人激动的场景之一。在西安大赛中,我们认认真真地在观摩室看了兄弟院校选手的金相图,感觉到自己的也还可以。在颁奖环节,实在是没有料想到我们的选手能拿到团体第一名,只是在头一天的微信群里面,龚老师预告第二天的颁奖会让大家感到很意外,我们几个老师聊天的时候分析认为既然龚老师这么说了,那么团体第一名应该就不会是东道主了,因为南昌大赛东道主取得了很好的成绩。第二天颁奖的时候,念完团体二等奖、团体一等奖的名单,我们的选手和另一位老师都心灰意冷了;到团体第七名开始倒数的时候,他们也就没有想这个事情了,只有我,联想到了头天晚上龚老师在微信群里面的预告,心里面突然就火热起来了,第四名不是我们,第三名不是我们,第二名还不是我们,我就越来越兴奋了,果不其然,我们拿了团体第一名!


西安大赛回来之后我好好地反思了一下,技术、运气等在比赛中都起了很好的作用,特别是学生金相技能社团的管理模式,对推动金相技能在校内的推广,有比较好的作用。我在想,不能总盯着比赛不放,能借助这样一种方式,使更多的人认识金相技术,热爱金相技术,让在宿舍睡懒觉的学生走入实验室,对于我们这样一个学风不算好的学校来说,也许才是最重要的。于是,当年秋季,我们开始了金相社团的扩容,一下子在新生中招收了100名新成员。由于学校的社团管理有要求,社团干部们就想方设法的搞各种活动,当然,最多的是金相技能的交流与培训。除此之外,也搞一些与金相技能无关的活动,如爬黔灵山等。我在实验室里面准备了一个记录本,要求每次去实验室的同学都记录自己进出实验室的信息。每一个学期我都抽时间统计一下他们做的记录,我深深地感觉到,自从我们参加金相大赛之后,进实验室的同学确实比以前多了很多,以这样一种方式,学生动起来学起来了,不正是我们学风建设最好的途径吗?现在,我们的金相技能学生社团达到了200余人,在每一次招新的时候考虑到耗材、活动场地等因素,都对招新人数进行了限制。有时候我在想,能看到学生进步、成才,这不就是我们大学老师最大的期望吗?

2019年之后,我开始参与了大赛的评审工作。只有参与了大赛的评审工作,才能深刻地理解我们这个大赛是一项极其公平的比赛。所有的试样在保密室里面在监督委员会的监督下被贴上评审号,覆盖原来的样品号。样品的评审号是保密室随机编排的,与选手的工位序号并不一致,如果有个别一致,纯属巧合,上海大赛中个别领队质疑网络直播的选手评分序号跟选手工位号不一致,实为对竞赛规则不了解的缘故。在评分室里面,所有的评委只针对样品评分,因为你根本就不知道哪个样品是谁的,哪怕你想照顾一下自己的娃,你也不知道哪个样品是他的。当然,我发现我们很多评委老师都很专业,如宗斌老师、葛利玲老师、沈宏芳老师、席生歧老师等,每一次跟他们一起工作,我对原来自认为自己已经弄懂了的铁碳合金中的相和组织又有了更深刻的认识。

带学生参加金相大赛五年,认识了很多老师和朋友。金相大赛是一个很和谐的大家庭,但是肯定也免不了每次都是几家欢喜几家愁,特别是在等待决赛名单的倒计时时间里面,期待与煎熬往往伴随着每一个人。既然是比赛,就不可能只赢不输。在常熟大赛中,我们的一个选手因为过度紧张,腐蚀完之后没有进行任何清洗就直接吹干,结果黑乎乎一片。所以我认为,对于全国大赛来说,参赛的选手十之八九技术都没问题,也许心理素质才是决定胜败的关键。

2020年末,快放寒假的时候,学校团委告诉我有一个由团中央机关报《中国青年报》组织的寻找2020年全国百强学生社团活动,动员我们的学生金相技能社团参加。在写了10几页的申请材料,盖学工处、团委的公章之后,材料最终寄往了中国青年报社,经过初审、网络投票、专家评审等环节之后,很幸运地,贵州理工学院学生金相技能社团在参评的2790余个社团中最终荣获全国“百强学生社团”称号,其实我明白,这都是全国大学生金相技能大赛带来的结果,可以说,是全国大学生金相技能大赛成就了我校的学生金相技能社团;也可以说,是学生社团成就了我校在金相大赛中的成绩。


经过多年的指导我发现,学生要做出正确而漂亮的金相,仅凭机械的操作是无法完成的。一个优秀的金相选手往往是研究型的。例如,我们的选手在练习中就发现,在抛光的过程中如果不及时补充水,则试样在抛光过程中生热,很容易导致氧化,这里面就包含了科学问题,需要学生在练习过程中不断地发现和总结。又如,部分选手在使用抛光膏时贪多,以为多了就会好,特别是在精抛阶段,多余的抛光膏细颗粒会附着在铁素体基体上,两相之间的结合力很强,在腐蚀前的清洗阶段很难清除,腐蚀后形成白色的铁素体基体上分布小黑点的组织,造成假象。如果在精抛阶段用清水轻抛,这种黑色的小点点可能就消除了。

当然,学生在金相技术的练习中收获的除了金相技能本身之外,更多的是应该就是意志的磨练和精益求精的工匠精神的锤炼。我相信,凭着这种精益求精、不断超越自我的精神,在以后的学习和工作中,没有什么事情能够难住我们的金相技能大赛选手。


参加金相大赛五年,也送走了不少毕业生。作为领队带领参加国赛的荣华富、周遵福、彭南丹、蒙迅等同学,如今也顺利地进入到中航工业集团旗下的单位工作,一些同学从事的工作内容甚至正好是金属材料的失效分析等,金相就成了必不可少的工具。作为指导老师,能够在这众多年轻学生的成长过程中作为一盏小灯,或明或暗,无论有用亦或无用,只要他们回忆的时候有那么一点点痕迹,不都是一件让人开心的事情吗?