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
西安理工大学 葛利玲
参加金相技能大赛八年的点点滴滴

葛利玲,女,教授级高级工程师,西安理工大学材料科学与工程实验教学中心主任,从事材料类实验教学与研究工作近40年。全国大学生金相技能大赛资深评委。



在国赛迎来十周年之际,我校自2014年参加第三届全国金相技能大赛以来也已经走了八个年头。在这八年的时间里有很多感想和收获,一直想写点什么,但因文笔欠佳,不知如何表达,无从下手。阅读完秘书长龚老师撰写的十一集“金相大赛十年回顾”,讲述了真正奋斗的十年,既感动又催人奋进,也为我写总结提供了很好的写作模板,坚定了我写总结的决心。这里我将我校八年大赛走过的路回望一下,总结我校在国赛的引领下如何贯彻“搞好金相技能大赛,以赛促教、以赛促改、以赛促学、不断提高材料学科人才培养质量”这一大赛宗旨的点点滴滴。

一、喜获大赛通知 开启大赛之旅

(1) 不断推进校级大赛

2014年7月初的一天,北方民族大学沈宏芳老师 (我院毕业的研究生) 给我来电话,说“葛老师,我们学校9月份将承办第三届全国大学生金相技能大赛,邀请咱们学校参赛”。听到这一消息我非常兴奋,回答道:“真是好消息,太好了,没问题,我已听主管院长张国君说交大都参加过,他也希望我们能参加,但我不知道从哪里能获得通知,到时候你给我们发个通知,谢谢你!”。

第二天我就去找时任院长梁淑华 (现任副校长) 说明情况,并希望能办一个院级金相大赛进行选手选拔。在院领导的支持和学工办的协助下、实验中心的各位老师共同努力,经过一个暑假的筹备,一开学的9月1日至2日便成功举办了“西安理工大学材料科学与工程学院首届大学生金相技能大赛”,来自全院4个专业的68名学生参加了比赛。这次比赛选出的3名选手在经过了20多天的训练后,于9月25日奔赴银川第一次参加了全国金相技能大赛,并一举获得了1金2铜的好成绩。这次参赛得到了学校教务处的支持与资助。


2014年院级大赛


2015年振奋人心的消息是全国大学生金相技能大赛将由教育部高等学校材料类专业教学指导委员会主办。为了扩大影响并吸引更多的学生参与大赛,我们向学校申请面向全校举办首届校级金相大赛,得到了校领导和教务处的支持。2015年8月31日至9月1日,我们成功举办了“西安理工大学首届大学生金相技能大赛暨第四届全国大学生金相技能大赛选拔赛”,来自全校131名学生参加了比赛。


2015年首届校赛


为了使校内大赛尽快与国赛接轨,在不断改进完善竞赛规则、评分标准的基础上, 2016年我们对实验室环境进行了升级改造 (本年度未进行校赛),逐步走向规范化。2017年在第二届校赛时则完全按照国赛规则和程序执行,使学生们不出校门就能感受到国赛的气氛。


按照国赛模式准备的赛场


校、教务处、实验室管理处、学院各级领导视察赛场


颁奖结束合影


随着比赛场地、比赛规则、师资队伍的不断完善提升,加之各类宣传工作的深入展开,我校校赛的参赛人数逐年增加,参赛专业也不断拓展。2021年校赛参赛人数高达778人 (报名人数919,由于部分学生感冒发烧,造成报名中的部分学生被集体隔离,未能参加竞赛),截止至2021年5月已累计2230多人参加了校赛,涵盖了全校材料科学与工程、材料成型与控制工程、材料物理、材料化学、新能源材料与器件、机械设计制造及自动化、车辆工程、工业工程、测控技术与仪器、光电信息科学与工程、水利水电、土木工程、印刷包装、能源动力、计算机技术、软件工程等16个专业,成为了最具影响力的校级竞赛。



(2) 积极承办省级大赛

经过三年的努力,校赛各方面的条件基本成熟。为了能在将来承办省赛和国赛,在学校各级领导的支持下,我们于2017年9月23日承办了“陕西省首届高等院校材料类实验教学及大学生金相技能研讨会”,来自西安交通大学、西北工业大学、西安理工大学、西安建筑科技大学、陕西科技大学、西安科技大学等13所高校的70余名师生参加了会议。会议期间安排了三个专题报告,分别为:西安交通大学席生岐教授的“从组织照片看制样中的问题”、西安石油大学张瑞峰高工的“上好第一堂手工制样课-金相试样制备方法点滴”以及本文作者的“在实验教学中培养工科学生科学文化素养与审美意识”。与会师生们参观了材料科学与工程省级实验教学示范中心。来自13所高校的50名学生进行了两场比赛演练,3名全国金相大赛的评委 (西安交通大学席生岐、西安石油大学张瑞峰和本文作者) 以及实验中心的老师对学生的样品进行了面对面的点评,给学生们上了一堂生动、有效的实践课,学生们受益匪浅。这次研讨会为即将参加在南昌大学举办的第六届全国大学生金相技能大赛的陕西省参赛高校提供了一个交流、学习、提高的机会,充分发挥出了示范中心的开放与辐射作用。


陕西省首届高等院校材料类实验教学及大学生金相技能研讨会


2018年,借我校与西北工业大学联合承办“第七届全国大学生金相技能大赛”的机会,我们计划先办一次省赛。赛场准备好了、赞助商有了 (恒宇、舜宇、蔚仪),评委、志愿者等都已具备,剩下的关键问题就是“谁来主办”!为此,我咨询了南昌大学的李样生老师,借鉴江西省省赛的做法,我与陕西省机械工程学会理化检验分会理事长王维发联系,共同去找时任机械工程学会秘书长的任国梁教授进行商讨,得到了大力支持。



“陕西省首届大学生金相技能大赛暨第二届材料类实验教学研讨会”由陕西省机械工程学会主办,西安理工大学、西北工业大学、陕西省机械工程学会理化检验分会联合承办,于2018年8月10日在我校成功举办,来自全省18所高校的教师和学生共120余人参加了本次大赛与研讨会,70名学生每人进行了2个样品的比赛。大赛期间 “第二届材料类实验教学研讨会”在我校教学二楼会议室举行,西北工业大学卢艳丽教授和陕西工业职业技术学院燕样样高级实验师在现场分别作了题为“材料国家级实验教学中心建设的探索”和“几种典型材料金相试样制备技巧”的报告。大赛期间,参赛师生参观了实验教学示范中心,对教学积淀和金相文化传承给予了高度评价。



2018年实验中心由于承办了校赛 (411人参赛)、省赛 (18所高校参赛) 以及国赛 (210所高校参赛),并获得较好的成绩,实验室建设成效明显,被评为校级先进集体。

2020年新冠疫情阴云笼罩,国赛、省赛、校赛是否能举办?都是未知。好在我国的疫情控制得好,9月份学生能按时入校上课,9月11日至13日我校顺利地举办了第五届校赛,9月26日也顺利地举办了“恒宇-舜宇-蔚仪三联杯”陕西省第三届大学生金相技能大赛暨第四届材料类实验教学研讨会,全省17所院校87名参赛选手进行了比赛。



第三届省赛比赛期间,进行了实验教学研讨会。西北工业大学卢艳丽老师作了题为“国家虚拟仿真实验项目申报体会”的报告,就申报要求、内容的呈现等细节做了全面的解读。我本人做了“光学金相显微技术在线开放课程内容及思政设计”的报告。大赛的赞助商武义恒宇、宁波舜宇、莱州蔚仪也分别介绍了各自的新产品。


(3) 联合承办国赛

2017年西北工业大学的卢艳丽老师找我协商能否和西工大联合承办国赛?我说:“联合承办没问题,就是咱两家距离比较远,你们在西,我们在东,办起来比较难”。卢老师回答道:“距离不是问题!”我说:“那就好!”。在卢老师的努力下,我们联合承办第七届全国大赛的申请在第六届国赛期间获得了成功!

2018年3月一开学,我就给学校提出了承办国赛的费用及场地申请,5月份开始实验室内部改造。经过2个多月的实验室改造,条件已经具备国赛要求,8月25日至30日举办了向往已久的第七届国赛。



二、构建大赛平台 促进教学改革 

(1) 促进实验课程建设

《金相显微技术》是我校材料类各专业 (每届约400名左右学生) 一门必修的技术基础实验课,在我校已经开设30多年。经过多年的建设,该课程2008年获校级精品课程。我们不断从教学内容、教学方法对该课程进行改革,尤其是自2014年参加金相大赛之后,进一步加大了课程的建设力度,2015年被评为陕西省精品资源共享课程。考虑到原有的实验教材为校内教材,为了使教材具有先进性、规范性和适应性,也能为大赛提供一点参考资料,2017年在几位国赛评委 (清华大学赵玉珍、北京工业大学宗斌、北京科技大学王浩、北方民族大学沈宏芳) 的帮助下联合出版了规划教材,教材由大赛评委会主任刘国权教授主审,教材也得到孙建林、龚江宏、梁淑华、席生岐、王永欣、卢艳丽、程里几位教授的大力支持。



为了更好地适应现代化教育模式,与信息技术深度融合创新,2020年我们录制了“光学金相显微技术”在线开放课程,已在智慧树平台开课。与此同时,我们还制作了《金相学史话》、《材料艺术作品欣赏》、《传统金相摄影与暗室技术》、《金相显微试样制备》、《光学金相显微的构造与操作》等系列拓展教学微视频。为了学生更方便的掌握金相试样制备与显微镜操作,将《金相显微试样制备》、《光学金相显微的操作与维护》视频融入《材料科学与工程基础实验教程》(第2版),扫二维码即可获得教学视频,实施混合式教学模式。


在线开放课程


拓展教学系列微视频


金相样品制备实验操作微视频


《材料科学与工程基础实验教程》(第2版) 视频播放


(2) 促进实验室建设

为了更好地办好校级金相大赛,并且配合学院专业认证,按照大赛对赛场的规范性、标准化的要求,在实验室管理处教学建设项目的资助下,我们于2016年对原有的制样间和金相显微镜室进行了升级改造。干净、整洁、规范、具有金相文化氛围的实验室,为学生提供了一个良好的实验条件和环境,良好规范的实验室运行也促进了学生良好习惯的培养。


改造后的2间样品制备室


升级改造后的金相显微镜室


(3) 促进学科文化建设 

为了更好深化大赛的内涵,使大赛与教学、学科文化相互交融,我们将1949年建校以来学院的科教成果、金相图片与教材、教学仪器等经典资源加以整合,并融入新的优质教学资源,弘扬传承,感悟历史,创建了开放式“金相文化室”学科文化教育基地,不仅使学生直观地了解材料学科的研究内容及作用,还充分发挥了学科文化育人功能,拓展了教学交流平台,深化了示范中心内涵建设。选手们在实验中心不仅能进行激烈的比赛,同时也能得到材料学科文化的熏陶,很好地发挥了实验教学的文化育人功能。当然,我们也要有人文关怀,为了保障大赛顺利进行,后勤保障不能少。



“金相文化室”的建设已成为我校材料学科教学的“品牌”,不仅培养本校学生,同时面向其他高校进行教学活动以及中学生“走进材料科学实验室,感受科学魅力”实习基地,经常有国内外专家、学者、学生参观、学习访问。


全国大学生金相技能大赛竞赛委员会领导


第七届全国大学生金相技能大赛的参赛师生


西安科技大学材料学院师生


西安工业大学材料与化工学院教师


榆林学院师生


西安理工大学附中学生


三、依托大赛平台 提升教学水平

高素质的教学团队是保障课程建设与竞赛活动顺利运行的先决条件。金相大赛不仅为学生提供了竞赛平台,为实验教师提供了很好的教学交流平台,也为体现实验教师的价值提供了机会。教师们为了搞好大赛不辞辛苦,认真学习,提升自己的业务水平,尤其是一些不是从事金相工作的老师,为了指导学生大赛,自觉学习,对出现的问题虚心请教,及时解决问题,不断改进提高。

竞赛活动在很大程度上推动了师资队伍建设。自2015年以来,中心教学团队15人中,1人获省级师德标兵,1人获校级实践育人先进个人,4人获校教学优秀奖,所有人均获全国金相大赛、省级金相大赛优秀指导教师称号,1人获全国金相大赛一级勋章、2人获二级勋章。在参与全国大学生金相技能大赛的过程中,我们逐步形成了一支师德优良、专业水平高、教学能力强、团结和谐的专职实验教学团队。


实验教学团队


大赛也带动了学生参与教学,全国第四届获奖参赛选手刘旭根据自己的体会,制作了金相制样的步骤和体会的视频,上传到腾讯视频,有不少学生浏览学习。第七届选手焦自翔同学也将自己的体会撰写成文档分享给参加全国第八届和陕西省第二届大赛的选手,并亲自指导。


腾讯视频

四、推波助澜大赛 促进学习效果

材料类实验难度大,比较枯燥,成功率低,加上学生对专业的社会功能认识不足等等,导致了学生对所学专业不感兴趣、对未来没有信心,这是很多高校都存在的普遍现象。然而,我们逆势而上,自2014年为学生搭建起展现自我的金相大赛平台,从院级大赛提升为校级大赛,从参赛人数68逐年上升到778 (截止到2021年5月2230余名学生参加了大赛),专业从学院4个拓展为全校16个,成为校级竞赛中一个具有影响力的赛事。在这一发展过程中,采用各种新媒体广泛宣传金相技能大赛、校级创新学分的认定、实验室开放等起到了推波助澜的作用。

金相大赛属于专业性比较强的一项赛事。为了将金相大赛推动向更多的专业,2015年起我们面向学生开展了“金相解读”、“金相学的魅力”、“传统金相摄影与暗室技术”、“材料优秀作品欣赏”等系列专业讲座教学活动,展现材料科学的魅力,激发学生的兴趣,吸引了许多外专业的学生通过大赛机会来感受材料科学之美。无论是校赛、省赛还是国赛,都有不同内容的微信推送,一方面报道赛事和成效,另一方面通过选手的获奖感言和感受扩大影响。


展开丰富多彩的专题讲座


各类微信推送


大赛纳入校创新学分认定,学校规定每一学年学生都要修一定的创新学分,凡是参加校级大赛均可获得0.5个创新学分,这就大大激发了学生的参与度。再之,省赛和国赛获奖的学生,均可以为保研和考研加分,有优惠政策。为了给更多学生参赛的机会,将校级选拔赛的前8名分为2组,其中前3名参加国赛,后5名参加省赛,大大提高了学生的参赛积极性。

实验中心作为省级示范中心,属于开放型,学生随时可以进入实验室进行练习,实验室每天有值班老师,可以帮助学生,随时为学生答疑解惑,并且还有线上教学资源,学生可以完全利用自己的空余时间进行自主学习。

大赛不仅激发学生的主体意识,弘扬了工匠精神,也成就了自我。8年来获国家级个人奖24项、获团体奖6项 (其中:团体第二、第三各1项、团体一等奖1项、二等奖 2项、三等奖1项、优胜奖1项),最佳组织奖2项,最佳校级组织奖1项。在“我与金相大赛”征文中,我校参赛选手积极投稿,已投稿12篇,获一等奖1项,二等奖2项,三等奖6项,征文组织奖1项、三等奖1项。

大赛也为学生就业带来机会,凡获得大赛奖项的的学生无论是校赛、省赛、国赛,就业机会大大增加。我校在2018年国赛获一等奖和“徕卡优胜奖”的焦自翔同学,在保送(西北工业大学) 研究生面试中,从专硕直接转为学硕,此举动给更多的学生带来了希望,国赛获奖学生中70%都进一步攻读研究生。第六届国赛二等奖以及2018年“我与金相大赛”征文一等奖获得者纪叶叶同学,在现在的工作岗位上中连续2年被评为优秀员工以及创新业绩获奖,祝愿她继续努力工作,成为优秀校友。总之,大赛为学生今后的学习和工作奠定了基础。



五、比赛注重技能 训练不忘思政

金相技能大赛最突出的成效就是培养当代大学生的工匠精神,打造匠心品质。在教学与培训学生过程中发扬我校“自力更生,自强不息”的学校精神,做到课程思政“润物细无声”,其实来自培训与大赛过程中的每一个细节,让学生亲身来感受来获得。


(1) 养成节约的好习惯

我们知道在培训学生过程中要消耗大量的耗材 (试样、砂纸、抛光布、抛光磨料、无水乙醇等),学院每年资助1万的耗材费,不仅要完成每届近400名学生的“金相显微技术”实验课程,其制样环节要求每人制备2块样品 (45钢退火态+45钢不同热处理)、面向近800名校赛 (预赛 + 选拔赛)、5名省赛、3名国赛选手的训练和比赛,按照正常使用耗材根本不够,我们就采用各种办法来补救:

首先,我们把承办2018年国赛、2次省赛用过的砂纸和抛光布等耗材收集起来,将每张砂纸一分为二用于实验课和学生训练,用的无法再用才抛弃。只有比赛时才可以用新砂纸,而且新砂纸也被一分为二,比赛后的砂纸继续收回,用于下一届的培训与课程实验。

其次,自己购原材料进行热处理然再加工成试样,每年加工约900个45钢试样,100个球铁,先用于校赛,校赛后的样品回收用于“金相显微技术”课程实验,课程实验后的试样回收继续用于面向非材料类“材料及热加工工艺”课程的45钢热处理实验,经过热处理后的试样,可继续用于学生练习用,在练习的过程学生不仅学会识别45钢经不同热处理后的组织特征,而且感受到由于组织的差异,其制样过程有所不同,特别是浸蚀过程有很大差异,“训练+教学”两不误,一个样品三种用途,大大节约了成本。


比赛后回收的样品


再之,大赛需要一些基本的宣传费,比如拉横幅,尽管只需要100元,我们能省就省,中间只需修改届数,一个横幅用好几年,这些行为无形的影响着学生。



特别是承办国赛,学校下拨了25万,实际花费不到19万,这些费用主要用于实验室改造、28台制样实验台的购置与安装,2套投影仪、图像传输系统,化学试剂、2台空调购置等。为了避免不必要的浪费,所需的3套投影仪中实验教学本身需要2套,另外一套向课题组借用 (张国君院长的投影屏,邹军涛主管院长的投影仪和推车),大赛所需的饮水机、展台、桌椅等从学院各个办公能借就借,2个观摩室所需的4台空调从网上租用。总之,能省就省,避免不必要的花费。


(2) 扩大学科文化教育

比赛期间也是实验教学示范中心开放日。选手们比赛完毕,可以到实验中心参观中心各个实验室,对于材料类学生能够全面了解实验室里实验设备具有的功能,一些学生在四年的学习过程中未必都有机会进入每一实验室做实验,借此机会可以实现。对于外专业学生来说也是了解材料学科的研究内容与方法的机会,尤其是“金相文化室”是他们最欢去的实验室,他们对材料学科的发展史非常感兴趣,更喜欢感受材料世界的微观奥秘,开阔视野,拓展知识。


大赛宣传展板


非材料类学生校赛后参观“金相文化室”


(3) 适时进行人文教育

勿忘突降的天灾。2018年5月12日下午2点28分是全国纪念汶川大地震十周年时间,正好是我校第三届校赛进行的二天。此时,比赛正好在是一组比赛完毕,另一组即将开始的空间,所有参赛选手、老师及工作人员,集体默哀3分钟。希望让“逝者心安,也让生者奋进,同时唤醒更多人的坚韧与仁爱,铭记灾难,哀思悼念,心存感激,继续前行”。让我们认真做事,踏实做人,以己之力,让中国更强!微信也推送了这一时刻。



(4) 竞赛与教学相互促进

陕西省金相技能大赛除了学生比赛,同时还开展实验教学研讨会。迄今为止已开了5届教学研讨会。研讨会上教师们进行教学经验交流,交流内容有实验技能、实验教学改革、课程思政建设等内容,尤其注重思政元素的融入。比如:师德师风建设 (做一名实验教学的有心人)、课程思政建设 (光学金相显微技术在线开放课程内容与思政设计)、企业精神 (企业需要什么样的技术人才) 等等。

六、建立金相大家庭 齐心协力办省赛 

2017年9月23日我校成功承办“陕西省首届高等院校材料类实验教学及大学生金相技能研讨会”。在此基础上,借第七届国赛的东风,2018年又成功承办了“陕西省首届大学生金相技能大赛暨第二届材料类实验教学研讨会”。经过这两次省级交流,我们建立了“陕西金相大家庭”微信交流群,在这个群里老师们相互交流,进行传帮带,不断有新的成员融入大家庭,为省赛积极建言献策,共商竞赛大事。尽管2020年有疫情,但我们仍齐心协力,按照防疫要求,在我校成功举办了“第三届省赛暨第四届研讨会”,这就是大家庭凝聚力的成效。



2019年6月1日西安石油大学借承办蔡司杯金相大赛的机会,承办了“蔚仪-恒宇杯”第二届陕西省大学生金相技能大赛暨第三届材料类实验教学研讨会,来自陕西省15所高校90名参赛选手参加了比赛,比赛期间陕西省机械工程学会理化检验分会理事长王维发题为“企业需要什么样的人才”报告、本人也介绍了“做一个实验教学的有心人”的心得体会,大家就目前教师如何教好学生、如何为企业培养人才等问题进行了热烈的探讨。



有金相大家庭的共同努力,使省赛的影响力也在不断扩大,2021年7月3日,“恒宇-舜宇-蔚仪三联杯”第四届陕西省大学生金相技能大赛暨第五届材料类实验教学研讨会在西北工业大学隆重举行。来自20所省内院校的160余名师生参加了比赛,比赛期间,在材料科技大楼国家级实验教学示范中心智慧教室顺利召开了第五届材料类实验教学研讨会。本人做了题为“金属塑性变形与再结晶微观组织与性能演变虚拟仿真实验”的报告,西安交通大学席生岐老师做了题为“材料仿真计算学与材料实验漫谈”的报告,参会老师就当前实验教学工作中所存在问题、心得体会以及经验进行了充分的交流讨论。研讨会结束后,各位参会教师参观了新升级改造的西北工业大学材料国家级实验教学示范中心。



经过四届的省赛,已形成了与国赛接轨的竞赛规则,组成了由国赛竞赛委员会成员、评审委员会成员、监督委员成员以及省内材料基础课骨干青年教师组成的老中青相结合的竞赛委员会、评审委员会与监督委员会完整的组织机构。同时,大赛与教学研讨会相结合,使竞赛与教学相互促进。

七、校赛省赛成功举办 感谢有您一路支持

俗话说得好:“一个好汉三个帮”,在国赛竞赛规则的引领下,以及国赛竞赛委员会的支持下,8年来校赛与省赛所取得的成效也离不开以下各个部门与成员的支持与帮助。

首先,感谢学校、教务处、实验室管理处、学院各级领导的支持,学院的资助,实验中心教学团队各位同仁齐心协力的付出,学院学工办的大力协助,优秀志愿者团队的积极配合。



再之,感谢陕西省机械工程学会对大赛的大力支持,感谢学会前任秘书长任国梁教授、现任秘书长景蔚萱教授作为主办方对大赛的支持,也感谢陕西省机械工程学会理化检验分会的通力合作以及理事长王维发教授级高工的积极参与,更要感谢“陕西金相大家庭”各位成员对省赛的支持与积极参与。例如:第二届省赛在西安石油大学材料学院院长张骁勇教授大力支持下,中心主任刘彦明与他们的团队努力下,在老教师张瑞峰的帮助下顺利举办。第四届省赛在西北工业大学材料学院院领导的支持下,国家级实验教学示范中心副主任黄斌老师,带领他们的团队成员也顺利地举办。衷心祝愿这个大家庭继续办好省赛,不过,很惋惜去年我们这个大家庭失去了一位勤奋善良的榆林学院带队教师代哲宏。

最后,特别感谢企业的赞助与支持,他们是我们大赛的坚强后盾。自2017年宁波舜宇仪器有限公司国内营销部副部长代立武代表公司为我校的校赛与省赛进行赞助,第二年还招聘了我院优秀志愿者王萌同学入职于宁波舜宇仪器有限公司光学工程部,也成为了一名具有创新能力的优秀员工,2021年获技术部项目开发卓越创新奖。武义恒宇仪器有限公司总经理周武也是从2017年开始一直在赞助我校的校赛与陕西省的省赛,随着大赛的不断推进,2018年莱州市蔚仪试验仪器制造有限公司西安分公司总经理范凯也加入了赞助的行列,2021年徕卡显微镜西安总代理王亮,不仅提供了徕卡评判机,也给予一定的经费支持,成为我省省赛的合作伙伴。



在此,衷心祝愿金相大赛越办越好!各位老师身体健康!万事如意!