TRIZ創新思維對醫學生創新創業教育的啟示
——以同濟大學醫學院為例

呂立夏，曹金鳳，楊文卓，嚴驪

（1.同濟大學醫學院，上海 200092；2.同濟大學創新創業學院，上海 200092）

國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)提出堅持以人為本、全面實施素質教育是教育改革發展的戰略主題，提高學生勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。2008年由教育部和衛計委聯合頒布的本科醫學教育標準也要求醫學院校必須將科學研究活動作為培養學生科學素養和創新思維的重要途徑，構建醫學生創新能力培養體系，大力開展醫學生科技創新活動，是醫學院校構建適應時代要求的全新人才培養模式的重要手段。2012年，同濟大學醫學院獲得進行教育部卓越醫師教育培養計劃 “拔尖創新醫學人才培養模式改革試點”項目。在同濟大學指導下，結合國家、上海市醫學教育的改革，醫學院明確辦學定位、人才培養目標和模式，以臨床醫學專業卓越人才培養為目標，以“知識、能力、人格”三位一體的人才培養目標為指導，建設以培養未來“高水平、高素質臨床型卓越醫學人才（5+3規培+專業碩士）”為主體，以培養未來“高層次、國際化的拔尖創新臨床醫學人才”為突破的人才培養模式。

“創新能力培養”是同濟大學醫學院培養醫學人才的一個重要方面。我們堅持以學生為中心，以教師為引導，基于“本科導師制”，全覆蓋實施醫學生的創新創業能力的訓練，將創新創業教育融于培養計劃，雖然取得了一些成績，但是近3年，醫學院本科生在創新創業實踐方面，包括挑戰杯、創業計劃訓練等國家層面的重要賽事未取得標志性成果，如一等獎及以上。這使得我們反思目前同濟大學醫學院的創新創業教育體系，便于后續更好地改進。

1 醫學生創新教育的現狀

同濟大學創新創業學院開設了 《創新方法與創業基礎》《成長成才與創新創業》等通識課程，為醫學生創新創業教育提供了一個強有力的支撐。但由于教師本身專業的差異，醫學相關成功案例引入缺乏，導致學生興趣不高，收效有限。如何將醫學專業背景的教師吸收加入雙創教育的授課隊伍，以增強雙創教育的專業針對性值得思考。首先，其有助于改善醫學生的創新教育的專業歸屬感，進一步激發醫學生的創新意識，讓創新教育課真正變成一個智慧較量的課程。其次，醫學院專技教師少有接受創新創業教育的培訓，導致創新創業教育與專業教育完全割裂，沒有有效發揮課堂主渠道的創新創業的隱性教育。最后，學生自身缺乏創新精神。長期以來，學生受應試教育影響，其思維方式固化，認為發明創造離自己很遙遠，高績點依然是大多數醫學生大學追求的終極目標，學生在思考問題時，就會受到慣性思維的“控制”，這極大地抑制了自身創新精神的培養。葛均波院士說過“醫學創新還是要靠醫生，醫學創新一定來自臨床需求，最了解患者臨床需求的是醫生和醫療機構，最早評估醫學創新成果臨床使用效果的也是醫生，因而醫學創新應充分發揮醫生的主體作用。”因為加強醫學生的創新意識和創新思維是卓越醫師培養的目標之一。而TRIZ理論培訓的核心是培養學生的創造性思維，它是一種思想武器和“方法論”。

2 TRIZ理論幫助思考，對于大學生創新思維的培養和轉變有重要的意義

2.1 TRIZ理論介紹

TRIZ 為俄文 теориирешенияизобретательскихза дач的縮寫，對應的英語為Theory of Inventive Problem Solving，即發明問題解決理論。由蘇聯發明家根里奇·阿奇舒勒(GenrichAltshuller)通過對250萬個專利的分析，從專利中總結出最常用的方法和原理，于1946年提出并建立的一套基于知識的、面向人類的發明問題解決系統化的方法學。阿奇舒勒革命性的發現構成了TRIZ的核心思想：（1）很多方法和原理在發明的過程中重復使用；（2）技術系統的進化和發展不是隨機的，而是遵循一定的客觀趨勢；（3）技術系統的核心和離散問題可以通過建模（系統模型、物場模型等）來解決。TRIZ是21世紀有關發明的唯一具有結構性的理論，TRIZ能使你更快更省力地發現有價值的解決辦法，是解決極端復雜問題不可替代的簡明方法。TRIZ理論成功地揭示了創造發明的內在規律和原理，著力于澄清和強調系統中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解[1]。系統學習掌握TRIZ并進行特別的訓練，需要時間。目前TRIZ理論已被用于大學生創新實踐研究[2]、應用型人才培養的研究[3]、經管類人才研究[4]等方面。

基于TRIZ的創新技術是在理論指導下把待解決的問題經過抽象轉化為問題建模，利用TRIZ工具轉換為解決方案模型，進而通過類比引用獲得最終解決方案。TRIZ結題模式如圖1所示。

圖1 TRIZ結題模式

2.2 TRIZ理論的創新思維工具具有專業普適性

TRIZ的工具體系包括創新思維工具、創新方法工具和創新規律工具。TRIZ相對獨立的創新思維工具，不是隨機產生的思維發方式，而是通過理論與實踐相結合最終得出的創新結論來分析解決問題的方式，是立體的多維度及多元化的分析模式，使得醫學生掌握創新理論并加以靈活運用，從而掌握立體思考的關鍵，以三維視角來分析問題及提高自身能力。

TRIZ創新思維方法包括：九屏幕法、最終理想解、小人法、金魚法和STC算子等。

2.2.1 九屏幕法（Ninescreen Method）

九屏幕法是系統思維的一種方式，把問題作為一個系統，由當前系統、子系統、超系統以及這三個系統的過去和未來組成九個屏幕。該方法關注系統的整體性、層次性和動態性，是分析資源的一種手段，沒有資源不能解決問題。該方法能夠幫助我們多角度看待問題，分析當前系統，突破原有思維局限；也可從歷史的發展的視角幫助我們分析問題，在多個層次和方面尋找可利用的資源，形成資源方案（如圖2所示）。

圖2 九屏幕法

2.2.2 最終理想解（Idealfinalresult，IFR）

IFR是指系統在最小程度改變的情況下能夠實現最大限度的自服務，包括自我實現、自我傳遞和自我控制等。最理想的狀況是資源消耗為零，有害作用為零，有用功能無限。IFR遵循以下分析流程：什么是系統的最終目標？→什么是理想化最終結果？→達到IFR的障礙是什么？→出現這種障礙的后果是什么？→不出現這種障礙的條件是什么？→系統中有什么資源可以利用？→超系統有什么資源可以利用？因IFR更關注功能，實現IFR時，優先考慮系統已有的資源、能量和物質實現游泳的功能；其次，利用聰明的材料通過自我服務，實現有用功能。或是通過有害作用的消除或變廢為寶、變害為利。IFR的優點是幫助跳出已有的系統，在更高的系統思考解決問題的方案；明確解題方向，實現雙向思維；提高解題效率，打破已有的進化規律，出現新的技術特質，實現躍遷。

2.2.3 小人法（Smartlittlekids）

小人法是一種擬人設計，當系統內某些組建不能完成其必須功能，并表現出相互矛盾時，用一組小人來代替系統組件，通過能動的小人，實現預期的功能，最后根據小人模型對結構進行重新設計。進行小人法思維的流程：當前部件中的小人狀況→構建問題的小人模型→智能小人重組→構建方案的小人模型→通過類比應用，提供最終解決方案。該方法更生動描述技術系統中出現的問題，使一個人的思考變為多人思考，進一步拓寬思路。

2.2.4 金魚法

金魚法源于俄羅斯普希金的童話故事：金魚與漁夫，故事中描述了漁夫的愿望通過金魚變成了顯示，映射出金魚法是昂幻想部分變成現實的寓意。金魚法是面對復雜系統、多參數問題，基于現狀進行分解的思維方法，將幻想式解決構想轉變為切實可行的構想。思維—排中—質疑—迭代為金魚法的核心，在不斷的迭代中解決問題，化繁為簡，直觀明了。金魚法的流程如圖3所示。

圖3 金魚法的流程

2.2.5 STC算子

STC 即 size（尺寸）、time（時間）和 cost（成本），該方法是將尺寸、時間和成本等因素進行一系列變化的思維方式，在于迅速發現研究對象最初認識的不準確和誤差，重新認識研究對象。STC算子的分析過程如下：選擇研究對象→選擇研究對象性能參數STC→在數軸上記錄所選參數的現有意義，分析不同范圍內參數的意義現有的STC。采用STC算子思考后，可以發現系統中的技術矛盾或物理矛盾，為下一個尋找解決方案做準備。

3 TRIZ在醫學領域的應用

TRIZ是一套以人為導向的知識系統之系統化創新問題解決方法。它有別于傳統的腦力激蕩，TRIZ強調發明或創新可依一定的程序與步驟進行，而非僅是隨機或天馬行空的腦力刺激。TRIZ理論在工程、航空航天領域得到了廣泛的應用。近年來，基于工程創造本質的TRIZ原理開始應用于生物醫學領域，包括輸液設備的創新設計[5]、兒科急診主動輸血的失敗與效應評估[6]、利用TRIZ原理改進醫院服務質量[7]、用于化膿性中耳炎耳帽的設計[8]以及采用TRIZ矛盾矩陣原理解決檢測多重靶基因的PCR設計[9]等。醫學創新一定來自臨床需求，最了解患者臨床需求的是醫生和醫療機構，最早評估醫學創新成果臨床使用效果的也是醫生。因此，加強醫學生的TRIZ理論創新思維的學習，為將來的醫學創新打下堅實的基礎。