TRIZ创新思维对医学生创新创业教育的启示——以同济大学医学院为例

吕立夏，曹金凤，杨文卓，严骊

（1.同济大学医学院，上海 200092；2.同济大学创新创业学院，上海 200092）

国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)提出坚持以人为本、全面实施素质教育是教育改革发展的战略主题，提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。2008年由教育部和卫计委联合颁布的本科医学教育标准也要求医学院校必须将科学研究活动作为培养学生科学素养和创新思维的重要途径，构建医学生创新能力培养体系，大力开展医学生科技创新活动，是医学院校构建适应时代要求的全新人才培养模式的重要手段。2012年，同济大学医学院获得进行教育部卓越医师教育培养计划 “拔尖创新医学人才培养模式改革试点”项目。在同济大学指导下，结合国家、上海市医学教育的改革，医学院明确办学定位、人才培养目标和模式，以临床医学专业卓越人才培养为目标，以“知识、能力、人格”三位一体的人才培养目标为指导，建设以培养未来“高水平、高素质临床型卓越医学人才（5+3规培+专业硕士）”为主体，以培养未来“高层次、国际化的拔尖创新临床医学人才”为突破的人才培养模式。

“创新能力培养”是同济大学医学院培养医学人才的一个重要方面。我们坚持以学生为中心，以教师为引导，基于“本科导师制”，全覆盖实施医学生的创新创业能力的训练，将创新创业教育融于培养计划，虽然取得了一些成绩，但是近3年，医学院本科生在创新创业实践方面，包括挑战杯、创业计划训练等国家层面的重要赛事未取得标志性成果，如一等奖及以上。这使得我们反思目前同济大学医学院的创新创业教育体系，便于后续更好地改进。

1 医学生创新教育的现状

同济大学创新创业学院开设了 《创新方法与创业基础》《成长成才与创新创业》等通识课程，为医学生创新创业教育提供了一个强有力的支撑。但由于教师本身专业的差异，医学相关成功案例引入缺乏，导致学生兴趣不高，收效有限。如何将医学专业背景的教师吸收加入双创教育的授课队伍，以增强双创教育的专业针对性值得思考。首先，其有助于改善医学生的创新教育的专业归属感，进一步激发医学生的创新意识，让创新教育课真正变成一个智慧较量的课程。其次，医学院专技教师少有接受创新创业教育的培训，导致创新创业教育与专业教育完全割裂，没有有效发挥课堂主渠道的创新创业的隐性教育。最后，学生自身缺乏创新精神。长期以来，学生受应试教育影响，其思维方式固化，认为发明创造离自己很遥远，高绩点依然是大多数医学生大学追求的终极目标，学生在思考问题时，就会受到惯性思维的“控制”，这极大地抑制了自身创新精神的培养。葛均波院士说过“医学创新还是要靠医生，医学创新一定来自临床需求，最了解患者临床需求的是医生和医疗机构，最早评估医学创新成果临床使用效果的也是医生，因而医学创新应充分发挥医生的主体作用。”因为加强医学生的创新意识和创新思维是卓越医师培养的目标之一。而TRIZ理论培训的核心是培养学生的创造性思维，它是一种思想武器和“方法论”。

2 TRIZ理论帮助思考，对于大学生创新思维的培养和转变有重要的意义

2.1 TRIZ理论介绍

TRIZ 为俄文 теориирешенияизобретательскихза дач的缩写，对应的英语为Theory of Inventive Problem Solving，即发明问题解决理论。由苏联发明家根里奇·阿奇舒勒(GenrichAltshuller)通过对250万个专利的分析，从专利中总结出最常用的方法和原理，于1946年提出并建立的一套基于知识的、面向人类的发明问题解决系统化的方法学。阿奇舒勒革命性的发现构成了TRIZ的核心思想：（1）很多方法和原理在发明的过程中重复使用；（2）技术系统的进化和发展不是随机的，而是遵循一定的客观趋势；（3）技术系统的核心和离散问题可以通过建模（系统模型、物场模型等）来解决。TRIZ是21世纪有关发明的唯一具有结构性的理论，TRIZ能使你更快更省力地发现有价值的解决办法，是解决极端复杂问题不可替代的简明方法。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解[1]。系统学习掌握TRIZ并进行特别的训练，需要时间。目前TRIZ理论已被用于大学生创新实践研究[2]、应用型人才培养的研究[3]、经管类人才研究[4]等方面。

基于TRIZ的创新技术是在理论指导下把待解决的问题经过抽象转化为问题建模，利用TRIZ工具转换为解决方案模型，进而通过类比引用获得最终解决方案。TRIZ结题模式如图1所示。

图1 TRIZ结题模式

2.2 TRIZ理论的创新思维工具具有专业普适性

TRIZ的工具体系包括创新思维工具、创新方法工具和创新规律工具。TRIZ相对独立的创新思维工具，不是随机产生的思维发方式，而是通过理论与实践相结合最终得出的创新结论来分析解决问题的方式，是立体的多维度及多元化的分析模式，使得医学生掌握创新理论并加以灵活运用，从而掌握立体思考的关键，以三维视角来分析问题及提高自身能力。

TRIZ创新思维方法包括：九屏幕法、最终理想解、小人法、金鱼法和STC算子等。

2.2.1 九屏幕法（Ninescreen Method）

九屏幕法是系统思维的一种方式，把问题作为一个系统，由当前系统、子系统、超系统以及这三个系统的过去和未来组成九个屏幕。该方法关注系统的整体性、层次性和动态性，是分析资源的一种手段，没有资源不能解决问题。该方法能够帮助我们多角度看待问题，分析当前系统，突破原有思维局限；也可从历史的发展的视角帮助我们分析问题，在多个层次和方面寻找可利用的资源，形成资源方案（如图2所示）。

图2 九屏幕法

2.2.2 最终理想解（Idealfinalresult，IFR）

IFR是指系统在最小程度改变的情况下能够实现最大限度的自服务，包括自我实现、自我传递和自我控制等。最理想的状况是资源消耗为零，有害作用为零，有用功能无限。IFR遵循以下分析流程：什么是系统的最终目标？→什么是理想化最终结果？→达到IFR的障碍是什么？→出现这种障碍的后果是什么？→不出现这种障碍的条件是什么？→系统中有什么资源可以利用？→超系统有什么资源可以利用？因IFR更关注功能，实现IFR时，优先考虑系统已有的资源、能量和物质实现游泳的功能；其次，利用聪明的材料通过自我服务，实现有用功能。或是通过有害作用的消除或变废为宝、变害为利。IFR的优点是帮助跳出已有的系统，在更高的系统思考解决问题的方案；明确解题方向，实现双向思维；提高解题效率，打破已有的进化规律，出现新的技术特质，实现跃迁。

2.2.3 小人法（Smartlittlekids）

小人法是一种拟人设计，当系统内某些组建不能完成其必须功能，并表现出相互矛盾时，用一组小人来代替系统组件，通过能动的小人，实现预期的功能，最后根据小人模型对结构进行重新设计。进行小人法思维的流程：当前部件中的小人状况→构建问题的小人模型→智能小人重组→构建方案的小人模型→通过类比应用，提供最终解决方案。该方法更生动描述技术系统中出现的问题，使一个人的思考变为多人思考，进一步拓宽思路。

2.2.4 金鱼法

金鱼法源于俄罗斯普希金的童话故事：金鱼与渔夫，故事中描述了渔夫的愿望通过金鱼变成了显示，映射出金鱼法是昂幻想部分变成现实的寓意。金鱼法是面对复杂系统、多参数问题，基于现状进行分解的思维方法，将幻想式解决构想转变为切实可行的构想。思维—排中—质疑—迭代为金鱼法的核心，在不断的迭代中解决问题，化繁为简，直观明了。金鱼法的流程如图3所示。

图3 金鱼法的流程

2.2.5 STC算子

STC 即 size（尺寸）、time（时间）和 cost（成本），该方法是将尺寸、时间和成本等因素进行一系列变化的思维方式，在于迅速发现研究对象最初认识的不准确和误差，重新认识研究对象。STC算子的分析过程如下：选择研究对象→选择研究对象性能参数STC→在数轴上记录所选参数的现有意义，分析不同范围内参数的意义现有的STC。采用STC算子思考后，可以发现系统中的技术矛盾或物理矛盾，为下一个寻找解决方案做准备。

3 TRIZ在医学领域的应用

TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法。它有别于传统的脑力激荡，TRIZ强调发明或创新可依一定的程序与步骤进行，而非仅是随机或天马行空的脑力刺激。TRIZ理论在工程、航空航天领域得到了广泛的应用。近年来，基于工程创造本质的TRIZ原理开始应用于生物医学领域，包括输液设备的创新设计[5]、儿科急诊主动输血的失败与效应评估[6]、利用TRIZ原理改进医院服务质量[7]、用于化脓性中耳炎耳帽的设计[8]以及采用TRIZ矛盾矩阵原理解决检测多重靶基因的PCR设计[9]等。医学创新一定来自临床需求，最了解患者临床需求的是医生和医疗机构，最早评估医学创新成果临床使用效果的也是医生。因此，加强医学生的TRIZ理论创新思维的学习，为将来的医学创新打下坚实的基础。