【编者按】习近平总书记关于教育的重要论述，为深化新工程教育改革指明了方向、提供了根本遵循。将我国新时代工程建设领域的标志性成果转化为高水平案例教学资源，是推进培养要素创新、服务卓越工程师培养的重要路径。学校始终将工程案例开发与教学实践作为研究生教学的核心环节，通过构建沉浸式案例情境，推动理论知识与工程实践紧密结合，实现教学内容与行业需求有机衔接，促进研究型教学模式创新，着力培养新时代卓越工程师，强化其系统工程思维与实践创新能力，以解决复杂工程问题。
截至目前，学校已有一大批优秀工程案例先后入选教育部学位中心案例库。为进一步推进案例开发建设、深化教学应用成效，新闻中心特推出“研究生精品课程”之“工程案例”系列报道，旨在优化工程案例开发、培育、应用机制，为持续提升学生的实践创新能力提供参考和借鉴。
手术室里，超声刀数万赫兹高频振动的耐久考验、手术机器人精密传动的技术攻关、吻合器缝合动作的稳定性验证……这些具体而微的工程挑战，共同指向了国产高端医疗器械自主化进程中的核心命题——可靠性。
作为深耕医工交叉领域教学与科研二十余年的教师，机械与电气工程学院王科盛教授将产教融合深度运用于研究生课程教学改革，搭建起课堂教学与产业需求、理论与实践之间的坚实桥梁。打造的“以工促医，以产促学：典型外科手术器械可靠性试验评价与探索”案例入选教育部学位与研究生教育中心工程案例。
机械与电气工程学院王科盛教授
扎根产业痛点，让课程贴合实际需求
“一门好的研究生课程，不能是空中楼阁，而是要扎根产业的土壤。”王科盛说，产教融合课程的开设并非临时起意，而是花了五六年时间跟着企业跑、跟着临床需求做，一点点沉淀而出。“课程的每一个知识点、每一个实验项目，都对应着产业里的真实难题，这也是我们课程的根基。”
他的课程建设之路，始于七年前的某国家重点研发计划项目。彼时，他带领团队涉足国产放疗装备可靠性研究，在深入医疗器械行业后，了解了一系列亟待解决的痛点：进口超声刀头售价3000元，国产刀头仅800元，但性能好坏缺少硬性评价指标，国产器械想突围却缺乏“硬证据”；手术中吻合器缝合抖动无法量化，影响手术效果稳定性；手术机器人的驱动钢丝绳，一旦断裂就是重大医疗风险，但5毫米及以下的钢丝绳疲劳测试，国内外均未有相关标准，属于技术“无人区”。
真实的行业痛点，让深耕振动理论与设备可靠性研究的王科盛看到了教学革新的方向。结合机电学院器械装备技术突破的特色，他带领团队攻关，将振动测量技术用于超声刀疲劳退化评价，用双目视觉技术刻画吻合器运动轨迹，为手术机器人搭建专属疲劳实验平台，还提出医疗器械有效期限评价“三步走”策略，为企业提供可落地的解决方案。
七年间，团队攻克多项医工交叉领域的核心技术，获得10余项件发明专利、多项软件著作权，搭建起超声刀耐久性测试平台、钢丝省疲劳试验台、电机寿命评估装置、应急医疗器械四综合试验台等专用试验平台。
为了让科研成果更好地发挥育人作用，王科盛注重将科研成果转化为课程教学内容，并及时迭代进“振动理论与声学原理”和校级产教融合课程“机械工程综合探索设计”两门研究生课程当中。他强调，课程的案例和实验都源于真实产业攻关，这是课程能培养学生解决实际问题能力的关键。
随着学校推进“医工交叉”战略，横跨机械与医学技术两大专业学位类别的课程正式落地。王科盛的初衷很明确：让研究生走出实验室，直面产业真问题，掌握破解“卡脖子”技术的本领，为国产医疗器械自主化输送人才。
打破边界，构建产教融合育人模式
医工交叉的难点的是，工科追求功能实现，而医疗关乎生命，有其特殊规则。王科盛坦言，课程建设初期，最大的挑战是让学生明白，技术上完善的原型，要成为安全上市的医疗器械，还需经过法规、临床、注册等诸多环节。为此，他跳出高校单一授课模式，构建了“学术创新链与产业创新链互通互赢”的育人模式。
教学模式创新的核心，是校企双师同台授课。王科盛依托与成都水木医疗等企业的合作，组建校企双师团队：校内导师夯实学生振动理论、可靠性工程等基础，提出前沿技术挑战；企业导师则讲解医疗器械产品化路径、行业法规等课本外的知识，让学生了解产业全貌。他邀请多名企业技术骨干走进课堂，带着产业一线案例，讲解实操中的问题和行业经验，用自身成长经历引导学生，更具亲和力和说服力。他认为，这正是让课程内容保持鲜活的关键。
企业专家进课堂
课程内容创新，关键在“真”与“高”的结合——真实问题、真实平台、真实产出，同时对标“金课”的高阶性、创新性、挑战度要求。课程聚焦超声刀刀头疲劳评价、手术机器人驱动电机性能退化评价、手术缝合吻合器动态特性评价三大核心内容，直击国产医疗器械质量提升和国产替代的瓶颈。
与传统课程不同，这类课的实验平台都是王科盛团队为解决产业问题自主研发的：可实现3000次自动切割的超声刀耐久性测试平台、能捕捉毫米级抖动的吻合器评价装置、填补行业空白的手术机器人电机退化疲劳试验台。传统振动教学最高涉及数千赫兹，而这门课中，学生需研究高达数万赫兹的超声刀振动；手术机器人驱动钢丝绳疲劳测试无国内外标准，学生需自主探索构建评价模型。王科盛表示，课程不要求学生死记公式，而是强调动手操作，每学期需产出一份可被企业参考的评价报告，让学生掌握“有依据、可落地”的工程评价方法。
课程还建立了动态迭代机制。医工交叉技术更新快，王科盛通过固定反馈渠道和迭代标准，让课程内容随校企合作深入不断更新，水听器测量超声、非接触式生命体征测量等新内容逐步纳入教学。同时，团队还将医工交叉前沿成果拆分嫁接到其他课程，如在“设备健康运维实验”中增加激光测量超声刀高频振动实验的讲解，实现优质教学资源辐射。
以教启智，培养学生创新与责任
受《香农传》启发，王科盛认为教育应激发学生的“建设性不满”，即“不满足于现状，追求极致优化”。教学中，他不仅传授技术，更注重激发学生创新思维、培养人文素养。
王科盛充分信任学生，不用刻板考核束缚他们，而是通过引入产业真实课题、设置高阶目标，激发学生的探索兴趣和内生动力。学生提出的创新思路，哪怕看似不切实际，也会得到他的鼓励和指导。
华西医院褥疮监测技术的延伸应用，就是典型案例。团队为解决护士判断褥疮等级的经验依赖问题，研发出通过视频放大分析皮肤“微动”的监测技术。熊猫基地提出老年熊猫健康监测需求后，王科盛引导学生思考技术迁移可行性。学生自发组成小组，以猫咪为实验对象，运用目标追踪技术锁定鼻部区域，成功非接触式提取出脉搏、血氧等生命体征数据，目前正计划适配应用于熊猫基地。王科盛表示，这种自发探索，让学生不仅掌握了技术，更学会了跨场景迁移的创新思维。
王科盛注重技术与人文的融合，他认为技术是手段，育人是根本。课堂上，他会从张衡地动仪、曾侯乙编钟的振动奥秘，让学生了解中国古代的技术成就；会让学生计算振动棒对农民工手部的伤害，引导他们思考技术如何守护劳动者；会通过国产器械替代案例，让学生理解科技自立自强的意义。
他常用振动理论比喻：“师生必须主动与高频振源接触，否则思维难以共鸣，知识无法有效嫁接。”在他的影响下，学生不仅练就扎实本领，还养成精益求精的品格，不少人因此坚定了投身医疗器械国产化领域的决心。
作为课程首席专家，王科盛牵头培养了3名医工交叉领域深耕教学的高级职称教师，实现高校与企业师资双向成长，同时平衡科研、教学与企业需求，形成科研反哺教学、教学支撑产业、产业滋养科研的良性循环。
产教赋能，实现育人与产业共赢
王科盛的探索，既培养了优秀医工交叉人才，也推动了课程成果向产业转化，实现了双向赋能。
人才培养方面，课程聚焦学生工程实践、知识整合和创新思维能力提升，累计培养了一批兼具技术本领与责任意识的研究生。截至目前，已有6名研究生通过校企联合实验室入职成都水木医疗，成为企业骨干；不少毕业生扎根国产医疗器械领域，成为破解“卡脖子”技术的中坚力量。同时，人才培养工作也获得了中国机械工程学会产教融合教学创新大赛奖项。
在第二届“科德杯”中国机械行业产教融合教育教学创新大赛中获二等奖
产业赋能上，课程的试验平台和方法已支撑近20家医疗器械企业开展工程评价。2023年，合作企业成都水木医疗晋级国家高新技术企业；合作研发的可靠性试验平台亮相中关村论坛，校企双方收到北京市科委、中关村管委会的致函感谢；双方还共同承担国家重点研发计划“应急救治装备可靠性评价”项目的两个课题，学生也有机会参与其中，提升实践能力。
师生、企业代表参加2023年中关村论坛
课程影响力方面，其校企合作模式获得教育部2023年度“校企合作双百计划”典型案例，课程工程案例入选教育部学位与研究生教育中心工程案例，为全国高校提供了可借鉴的经验。团队研发的“水听器”性能比肩国外产品，获得国家检测机构校准证书；针对极端环境应急医疗器械评价的国内首个民用“四综合”环境试验舱已经落地成都高新区，为地方经济发展贡献力量。
入选中国高等教育学会2022年度“校企合作 双百计划”典型案例
获中国专业学位案例中心2024年度工程案例
面对人工智能带来的教育变革，王科盛有着清晰的感知：“AI可以替代程序员编写代码，但无法具备宏观架构与决策能力和人文关怀。”他计划在课程中加入水听器测量超声、非接触式生命体征监测等新内容，同时邀请行业大咖授课，进一步培养学生的系统思维。
“做工程的，就要主动去跟更高频率的创新源同频共振，只有这样，自身能力才能无限提升，才能跟上行业发展的脚步。”王科盛说。未来，课程组将继续深耕医工交叉领域，不断优化课程内容、创新教学模式，让研究生产教融合课程持续为国产医疗器械自主化事业输送新鲜血液，培养出更多既懂技术又有温度，既敢创新又守底线的医工交叉人才。
