张学海18岁开始当钳工，先后从事过钣金钳工、机修钳工、模具钳工，他善于学习，利用业余时间在厂工学院进修了机械制造的大专课程，以优异的成绩毕业，还不断自学专业、计算机辅助绘图、外语等相关知识，写下了几万字的读书笔记和学习心得。随着理论水平的提升，在生产实践中将理论知识与实际工作紧密的结合起来，在各项重、急、难、险项目中勇挑重担，在技术革新、技术改造、技术攻关中大显身手，为公司带来可观的直接经济效益。他多次参加各种大型技术比赛，在代表内蒙古自治区参加2003年全国职工职业技能大赛中，获得团体第十名的好成绩，个人获得优秀选手奖；在2004年中央企业职工技能大赛中获得工具钳工组银奖，被授予“中央企业技术能手”的称号，同年被评为“全国技术能手”。