系统性创新思维理论在应用型药学专业教育中的应用

徐一新，丁勇，孟祥国，陈晓晶，沈杰，石劲敏，王宏彬，刘万

1上海健康医学院药学院 (上海 201318)；2复旦大学附属华东医院药剂科 (上海 200040)；3上海汉都医药科技有限公司 (上海 201203)

《全国药学本科专业认证标准(2016年修订)》在“培养要求”二级指标中首次将“创新创业意识与能力”纳入评价指标。然而，创造力培养往往被认为是一项艰巨任务，不少人认为人的创造力源于遗传，与教师和学生的天资有关[1]。

作为一所新建的、以培养应用型医学及医学相关类人才为特色的本科医学院校，本校药学专业定位于培养具有医学背景的、能够从事药学服务、药物研发、药品生产及质量控制、药品流通管理等多方面工作的应用型药学人才，与上海其他“研究型”高校药学人才培养目标形成错位。“如何提高应用型药学人才的创新能力，为上海及全国生物医药产业快速发展提供强有力的人才支撑”是本校药学专业急需解决的问题。为了达到人才培养目标，2016年以来，本校构建并实施了“三渠道三阶段”应用型本科药学人才创新教育体系[2]，笔者比较了G.S.Altshuller的TRIZ理论、Falkowski的SIT理论、约瑟夫·熊彼特的创新理论、克莱顿·克里斯坦森的颠覆性创新理论等，最终选择了容易理解、易于应用的SIT理论实施药学专业的创新教育，取得一定实效。

1 系统性创新思维理论

1.1 系统性创新思维理论发展史

系统性创新思维理论(Systematic Inventive Thinking,简称SIT理论)是在TRIZ理论的基础上发展而来。TRIZ是俄文теории решения изобретательских задач 的英文音译Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的缩写，译为“萃智”或者“萃思”。TRIZ理论由苏联发明家、教育家、工程师G.S.Altshuller及其研究团队开发，基于对大量专利的创新策略研究而形成。60多年来，TRIZ理论提出了诸如冲突矩阵、76标准解答等多种工具，国内近年已有学者开展TRIZ理论的应用研究与教学实践[3-5]。

然而，TRIZ理论的复杂性和局限性一定程度影响了其传播。20世纪70年代，G.S.Altshuller的学生Falkowski博士移民以色列，并组建研究团队，从1985年开始研究、发展和简化TRIZ理论，最终于90年代中期形成更简单、更容易为普通人群掌握与运用的SIT方法论。TRIZ和SIT都是先研究某一领域已存在的创新想法，并在这些想法中总结出共有的逻辑形式，再将这些形式转化成一套思维工具，最后再运用该思维工具指导形成新的创新想法，从而拥有“可传播性”。传授者可以通过传授“逻辑形式”或“思维工具”来提升被传授者的创新能力，使被传授者真切地感受到“创新能力并不是看不见摸不着的东西”，而是“可以通过后天训练获得的一种技能”，从而提升其创新自信心。

SIT方法论形成20多年来，在69个国家和地区得到传播[6]，不仅被应用于家用电器、商业、服务业，甚至还被应用于医疗服务、化学工业等多个领域[1,7-11]，还被斯坦福大学、哥伦比亚大学等知名高校设为重要课程。华中科技大学的Cai CL等[8]早在2008年即对SIT理论进行过研究，厦门大学、华东理工大学、常州高职教育园区等很多大学、科教城或创新创业园区都有教学或实践[12]。

1.2 系统性创新思维理论

SIT理论经过几十年的发展，形成了相对完善的体系，有学者[7]把它归结为两个条件两个策略五个创新思维工具，也有学者[6]把它总结为创新思维工具、原则、引导技巧、项目管理、组织创新规划等5大圈层。作为初学者，笔者选择其核心理念及5个创新思维工具的理论与应用作为教学实践。

1.2.1 核心理念

SIT理论认为发现问题、解决问题就是创新。人类要适应环境，必然要解决各种问题，因此，人人都有创新能力，人人都在不断创新，人人都可以进行创新，这种观念无疑有助于提高应用型高校本科生的创新自信心。

与其他创新理论不同的是，SIT理论秉承两大核心理念。

1.2.1.1 框架内创新

“框架内创新”是SIT理论的核心理念之一，又称“盒内创新”(inside the box)“微创新”。这显然与有些理论主张的“盒外创新”(outside the box)理念相反。因为SIT理论认为一般人很难实现超出自己认知范围的创新，与其天马行空地乱想，不如利用手边的素材、资源建构一个框架，在框架内思考，将发现的目光聚焦在有限的空间里，“框架内的世界”也许会带来意想不到的惊喜与灵感，从而实现创新[13]。

1.2.1.2 系统性思考

“系统性思考”是SIT理论的又一核心理念。“系统性”意味着有方向性、有步骤性、有技巧性，最后实现高效性和全面性[6]。比如，运用SIT理论指导创新实践的首个成功案例——飞利浦DVD机的变革中(1997年)，SIT团队经过对原有产品的“系统”删减和替换，先后提出了149个有价值的创意，最终选择一款业内最轻薄的DVD机上市，公司荣获设计大奖，“轻薄”成为整个DVD行业通用的设计标准。由此可见，SIT理论的“系统性”理念，使SIT方法论的应用者能够最大限度地提出多种创新方案，并从中孕育出最佳方案，而不是仅针对原产品的一个点或两个点进行创新而漏掉最佳方案。

1.2.2 创新思维工具

SIT理论创新团队是在研究大量成功案例的基础上，发现“不同创新成果都拥有一些相同的模式”，并对这些模式进行了进一步的归纳和提炼，从而开发出了SIT理论的核心——创新思维工具。最基本的5个工具为：减法工具、除法工具、乘法工具、任务统筹工具和属性依存工具[6]。

这些思维工具的应用，帮助近千家企业通过创新来成功实现企业转型、建立全新的商业模式、增强企业核心竞争力[6]。例如，Monnickendam SM等[10]就是运用SIT方法论成功解决某大型医疗机构抗生素过度使用的案例。他们首先对抗生素过度使用的问题进行分析，找出问题相关的变量(包括病人、医生、保险公司和制药公司)，然后综合应用了5个创新思维工具对问题的解决进行分析，共提出了117个改进抗生素使用的策略。其中6个策略在临床实施1年，结果显示，流感患者的抗生素使用量显著减少(从79.2/1000降至58.1/1000，P<0.0001)。由此，他们认为SIT理论能应用于初级保健系统所面临的复杂问题。

在进行创新设计时，5个创新思维工具可以单独使用，但更提倡综合运用。具体可以参阅德鲁·博迪与雅各布·戈登堡合著的《Inside the Box》(中文译名《微创新》)。

2 教学实施方法策略

2.1 SIT理论应用于药学专业创新教育的逻辑思考

2.1.1 教学实施载体

药学专业人才要与快速发展的生物医药产业需求相适应就必须普遍提高创新能力，要达到“普遍”的目标，就必须牢牢抓住课堂教学主渠道建设。因此，基于SIT理论建设一门创新类课程，是应用型药学专业创新教育体系的第一环，药学微创新课程应运而生。

2.1.2 课程设置

大学是培养学生创新能力的关键时期，在形成思维定势前，高校需要尽早提供创新方面的教育。本校将药学微创新课程设置在第一学年第二学期，后又调整到第一学年第一学期的后8周，均为16学时，其中，12学时理论、4学时实践。

2.1.3 教学目标

药学微创新课程定位为本校药学专业创新教育的导论课，为必修课程。通过这门课程的学习，学生掌握SIT理论的核心理念，掌握减法策略、除法策略、乘法策略、任务统筹策略、属性依存策略等5个创新思维工具的概念、运用方法及注意事项，理解与这些策略相关联的药学实践案例，学会从生活、学习等熟悉的环境中找问题，并运用所学的创新策略来解决这些问题，培养分析问题、解决问题的能力，培养创新意识、创新自信心，培养团队合作精神，为后续创新课程的实施及创新教育活动的开展奠定基础。

2.1.4 与药学实践的关系

SIT理论的实践案例很多，但与药相关的案例并不多。研究发现，虽然药物创新遵循药物研发路径，并非通过运用SIT理论实现，但却可以用SIT理论的创新策略去解释，也就是说SIT理论的创新策略隐藏在大多数的药学领域创新实践中。比如，国家自然科学基金、科技发展基金等科研选题都是基于前人研究基础的科学假说，与SIT理论的“框架内创新”理念相一致；上文提及SIT理论于2000年成功解决某大型医疗机构抗生素过度使用的案例，而在今天，抗菌药物的分级授权管理也可以用SIT理论的任务统筹策略来解释。因此，笔者在向学生传授SIT理论的同时，将SIT理论与药学实践相联系，在创新教育中渗透专业知识，一方面提高学生的学习兴趣，为未来的专业教学奠定良好基础；另一方面，学生逐步学会一些实用的创新策略、方法，然后转化为内在的创新能力，并在未来的学习、生活、生产中加以应用。

2.2 SIT理论应用于药学专业创新教育的实践

2.2.1 组建SIT创新教学团队

要将SIT理论应用于大学生的创新教育，首先要组建一支懂理论、会应用的创新教学团队。课程负责人首先联合志同道合的专业教师及行业专家5人，形成SIT创新教学核心成员，大家反复研究SIT理论精髓及应用案例，结合自己的药学实践，共同编写《药学微创新》教材，用师生易懂的语言解构复杂的理论。然后吸纳愿意参与大学生创新教育带教的专业教师18人，组成SIT创新教学团队，多次开展集体备课和教学研讨，令团队成员了解SIT理论，学会运用5个创新思维工具来引导学生开展讨论，提出创新策略。

2.2.2 活用评价考核指挥棒

考核和评价方式作为指挥棒，在促进大学生参加创新教育活动方面发挥着积极作用。药学微创新课程考核的核心就是要求学生在创新实践中学会SIT理论的应用。实施时，教师要求学生在开课前两周内完成《创新训练项目立项申请书》的撰写，确定创新课题。随着课程的实施，在SIT创新教学团队教师的指导下，学生分析问题，提出解决问题的策略，并不断加以完善，在课程结束前完成《创新训练项目结题报告书》的撰写及结题汇报，为学生下学期参加各级各类创新大赛奠定方法学基础。

2.2.3 用SIT理论来寻找创新课题

根据SIT理论的“框架内创新”理念，药学微创新实践教学的创新课题来自学生“身边的、近处的烦恼”，来自学生认知范围内的小创新，而不是难以完成的大项目。建议课题与“人工智能、互联网、信息化、大数据等”关联，体现“人文、利他、共享、帮助弱势群体”等理念；如果课题涉及自己完全不熟悉的领域，则一定要找该领域的学生加入团队。

此外，由于课程设置在第一学年，学生尚未掌握专业知识，因此在选题方面避免选择与药直接接触的课题。比如，学生可以选择智能药箱研发、实验设备或实验耗材等的创新，但不能选择药物剂型改进或其他新药研发课题，因为学生的专业知识还不足以支撑他们完成专业课题的研究。根据药学专业创新教育体系的设计，涉及专业的研究课题，需要学生完成第二学年第一学期开设的另一门创新类课程——创新思维训练[14]后，才能在教师的指导下开展。

2.2.4 用SIT理论来指导创新实践

2016年以来，通过课程实施，教学团队先后组织开展了266项创新小课题实践。笔者以“一种可拆卸多用途的pH试纸包装盒”为例来加以说明。在寻找创新课题环节，有学生提出“在使用pH试纸时，经常发生比色板与试纸分离而找不到，或者试纸容易被酸雾、碱液污染而报废”等问题，因此想制作一个pH试纸与比色板一体的pH试纸盒。这显然是个好想法。但文献、资料检索却显示欧盟已有这样的试纸盒了。如何在此基础上实现进一步创新？学生在SIT创新教学团队的引导下，运用5种创新思维工具对该产品分别进行再设计，最终选择基于“乘法策略”的pH试纸盒(图1)作为该课题的解决策略，并申请了实用新型专利。SIT理论的“乘法策略”就是将某产品的某个基本部分进行复制并加以改动，使之成为一个具有创新特质的新产品。就像本案例，将欧盟的pH试剂盒复制成4个，再进行组装，但如果只是把4个pH试剂盒集结在一起，显然意义不大，但如果其中1个是广范pH试纸，另外3个做成不同范围的精密pH试纸，并设计成灵活可拆卸装置，对部分实验人员来说无疑方便多了。

图1 可拆卸多用途pH试纸包装盒专利的设计思路

显然，药学微创新课程的结束并不是创新的结束，而是开始。不少学生在课程结束后进一步优化课题，参加了“互联网+”大学生创新创业大赛、“智创健康”大学生科创大赛、大学生创新创业训练计划项目等各级各类创新大赛，其中，“婴爱而创”项目荣获2017年全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛上海赛区总决赛二等奖，“一种具有多种用途的便携餐具盒的设计”等项目获得大学生创新创业训练计划市级项目立项，部分项目还发表了相应论文。刚刚结束课程的2020级药学班所形成的“适用于幼儿使用的奶嘴口罩”“给帕金森病人的一份礼物”等优秀项目被纳入院级培育体系。

3 教学成效与反思

药学微创新开课至今，已完成5轮教学实践。课后调研数据对比显示(表1)，后三轮的教学成效高于前两轮，这说明教师的教学能力、课题带教能力都有了较明显的提高。统计也显示，学生对实践教学的满意度(87.6%)低于理论教学(91.0%)。究其原因，虽然有学生反映实践教学时数较少，讨论不够充分，但主要问题还在于教学团队成员时有变化，实践带教教师运用SIT理论的能力各有高低，引导学生开展讨论的能力参差不齐。因此，建立成员相对稳定的SIT创新教学团队，提升团队成员运用SIT理论的能力及自身的创新能力将是药学微创新课程的改进方向。

表1 五轮教学实施的课后调研数据对比