李嘯揚(yáng)，陳 瑋，龔震曄

（1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院醫(yī)學(xué)教育處，上海 200025；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，上海 200025）

我國(guó)國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）提出，要著力提高學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問(wèn)題的實(shí)踐能力。2007 年以來(lái)，“國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”啟動(dòng)實(shí)施，倡導(dǎo)以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，提高其創(chuàng)新實(shí)踐能力。2015 年《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》指出，深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，是國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)的迫切需要，是推進(jìn)高等教育綜合改革、促進(jìn)高校畢業(yè)生更高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)的重要舉措[1]。為了適應(yīng)新時(shí)代創(chuàng)新性醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，2017 年上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院瑞金臨床創(chuàng)新工作坊正式成立，并掛牌上海交通大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新工作室。

該創(chuàng)新工作室始終堅(jiān)持以本科生創(chuàng)新實(shí)踐為中心，以創(chuàng)新導(dǎo)師團(tuán)為引導(dǎo)，實(shí)施對(duì)于醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)啟蒙、創(chuàng)意思維孵化、創(chuàng)新技能提升進(jìn)行理論和實(shí)操的培訓(xùn)。雖然在學(xué)生創(chuàng)新獲得感、專利申報(bào)上已取得了一些成績(jī)，但筆者發(fā)現(xiàn)，目前在創(chuàng)新培養(yǎng)體系、學(xué)生自主創(chuàng)新等方面仍有不足，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力仍顯欠缺，成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程尚不通暢。

結(jié)構(gòu)性發(fā)明理論（theory of inventive problem solving，TIPS）又被翻譯為“發(fā)明家式的解決任務(wù)理論”。由前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒（Genrich Altshuller）通過(guò)對(duì)250 萬(wàn)個(gè)專利的分析，從專利中總結(jié)出最常用的發(fā)明創(chuàng)新方法和原理[2]。TIPS 的核心思想在于：①方法和原理在發(fā)明的過(guò)程中再現(xiàn)；②技術(shù)進(jìn)化和發(fā)展的客觀趨勢(shì)；③技術(shù)系統(tǒng)的核心的可建模化。作為具有結(jié)構(gòu)性的發(fā)明理論，TIPS 能幫助研究者更快、更省力地發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的解決辦法[3]。目前，TIPS 已被用于大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐研究中[4]，并顯示出了良好的效果。為更高效地培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高其獲得創(chuàng)新成果的數(shù)量和質(zhì)量，筆者團(tuán)隊(duì)引入了國(guó)際公認(rèn)的能改善發(fā)明過(guò)程的TIPS，以期使學(xué)生能掌握更有效的創(chuàng)新思維方式和方法，取得更多的創(chuàng)新成果。

國(guó)內(nèi)在培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生臨床創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的研究多應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)模式，TIPS 在培養(yǎng)臨床醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的實(shí)際應(yīng)用尚少。筆者在應(yīng)用該創(chuàng)新方法的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)生利用全新的工具可高效地分析解決問(wèn)題，取得了一定的成績(jī)，現(xiàn)報(bào)道如下。

對(duì)象與方法

一、研究對(duì)象

本研究納入了所有2018 年至2019 年加入上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院瑞金臨床創(chuàng)新工作坊的學(xué)員，共20 名。其中，男性8名，女性12 名；臨床醫(yī)學(xué)八年制本科階段學(xué)生10名，護(hù)理學(xué)本科生10 名。將學(xué)員隨機(jī)抽簽分為2組，一組接受TIPS 培訓(xùn)并完成臨床創(chuàng)新帶教（實(shí)驗(yàn)組），另一組僅接受臨床創(chuàng)新帶教（觀察組）。實(shí)驗(yàn)組中，男性3名，女性7名，其中臨床醫(yī)學(xué)八年制本科階段學(xué)生4名，護(hù)理學(xué)本科生6 名；觀察組中，男性5名，女性5名，其中臨床醫(yī)學(xué)八年制本科階段學(xué)生6名，護(hù)理學(xué)本科生4 名。

二、研究方法

實(shí)驗(yàn)組接受TIPS 系統(tǒng)培訓(xùn)1 周。學(xué)員將掌握TIPS 的基本原則、TIPS 沖突分析、TIPS 工具使用。TIPS 實(shí)驗(yàn)組在理論指導(dǎo)下，把待解決的問(wèn)題經(jīng)過(guò)抽象轉(zhuǎn)化為有已知解決途徑的單元，利用TIPS 工具轉(zhuǎn)換為解決方案模型，進(jìn)而通過(guò)類比引用獲得最終解決方案。其中，學(xué)員將重點(diǎn)掌握TIPS 主要方法之一的技術(shù)沖突解決原理。技術(shù)沖突解決原理中起主導(dǎo)作用的參數(shù)有39個(gè)，且每一個(gè)需改進(jìn)的問(wèn)題都可以描述為2 個(gè)參數(shù)的沖突。利用TIPS 工具中的39 個(gè)技術(shù)參數(shù)，和技術(shù)參數(shù)所對(duì)應(yīng)的40 條發(fā)明原理，就可以解決任意一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)之間所存在的矛盾沖突[5]。

實(shí)驗(yàn)組完成TIPS 培訓(xùn)后，與觀察組一同接受創(chuàng)新導(dǎo)師團(tuán)臨床創(chuàng)新帶教，并分別針對(duì)由學(xué)員或?qū)熖岢?0 個(gè)臨床沖突（創(chuàng)新點(diǎn)），分組完成可行性創(chuàng)新構(gòu)思、設(shè)計(jì)并申報(bào)專利。10 個(gè)臨床沖突見(jiàn)表1。

表1 需解決的臨床沖突類型及內(nèi)容

2 組培訓(xùn)完成后，所有學(xué)員進(jìn)行綜合創(chuàng)新能力傾向測(cè)試（漢化版）（General Innovation Skills Aptitude Test，GISAT）測(cè)試[6]。量表含創(chuàng)新思維、建立關(guān)系、貫徹實(shí)施、風(fēng)險(xiǎn)控制4 個(gè)維，每個(gè)維度又分為行為與貢獻(xiàn)、管理與支持其他人兩方面。量表每項(xiàng)條目均采用量表5 級(jí)評(píng)分法度量，按符合程度由低到高打分，“最不符合”為1分，“最符合”為5分，得分越高，說(shuō)明創(chuàng)新能力傾向越明顯。

二、研究舉例

以下對(duì)一項(xiàng)臨床沖突進(jìn)行舉例分析，以更直觀地闡述本研究所使用的方法（見(jiàn)圖1）。在臨床工作中，醫(yī)學(xué)生發(fā)現(xiàn)在對(duì)心血管疾病患者行射頻消融治療或血管造影術(shù)后，一般需要壓迫股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)進(jìn)行止血，主要采用的方法是砂袋壓迫止血，這種方式雖然簡(jiǎn)單、成本低，但其固定比較困難，且由于大腿不是規(guī)則體，盡管通過(guò)綁緊的方式還是容易導(dǎo)致其滑脫，而且還不能綁太緊，否則影響血液循環(huán)。因此，急需一種替?zhèn)鹘y(tǒng)砂袋對(duì)股動(dòng)脈壓迫止血，固定良好、壓迫點(diǎn)準(zhǔn)確、壓力精準(zhǔn)并可控，并且使患者可自由活動(dòng)的股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)壓迫器。

圖1 TIPS 分析問(wèn)題流程圖

醫(yī)學(xué)生通過(guò)對(duì)于TIPS 方法的學(xué)習(xí)，可掌握基本的技術(shù)沖突分析流程，學(xué)生發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)操作最終目的為既要保證要便于“攜帶”而不影響正?；顒?dòng)（改善的技術(shù)特性），也不能失去局部壓迫的位置精確、力度精確，即可靠性（惡化的技術(shù)特性）。在TIPS 技術(shù)沖突矩陣表中尋找到相應(yīng)的技術(shù)特性為“適應(yīng)性及多用性”和“可靠性”。進(jìn)一步查詢矩陣表中延展的發(fā)明原理，發(fā)現(xiàn)“利用中介原理”是一個(gè)可用的方案，啟發(fā)學(xué)生可運(yùn)用一個(gè)可穿戴的載體去加載壓迫裝置。于是，學(xué)生們創(chuàng)新性地思考出利用壓帶、腰帶、氣囊，可以形成一種類似于內(nèi)褲的裝置。將腰帶固定在壓帶頂部，壓迫氣囊固定在血管穿刺部位的壓帶上，而“中介”就是“內(nèi)褲”。這樣就可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂袋對(duì)股動(dòng)脈壓迫止血，同時(shí)固定良好、不易滑動(dòng)，患者在穿刺點(diǎn)受壓迫的同時(shí)可以站立和輕微行走，便于自主活動(dòng)，是解決涉及股動(dòng)靜脈穿刺的操作后長(zhǎng)時(shí)間臥床的一個(gè)可行的方法。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間以獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)進(jìn)行比較。

結(jié)果

一、2 組完成10 個(gè)臨床沖突解決方案的時(shí)間

實(shí)驗(yàn)組完成10 個(gè)臨床問(wèn)題的平均解決時(shí)間為44.8 h（32～62 h），對(duì)照組平均解決時(shí)間為58.2 h（44～90 h）。且10 個(gè)臨床問(wèn)中無(wú)論是護(hù)理類臨床沖突還是醫(yī)療類臨床沖突，實(shí)驗(yàn)組的平均解決時(shí)間均顯示了明顯的優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)表2）。

表2 2 組解決臨床沖突的時(shí)間

二、2 組完成10 個(gè)臨床沖突解決方案中所形成的專利（含實(shí)用新型專利）

實(shí)驗(yàn)組在解決10 個(gè)臨床沖突的解過(guò)程中共形成專利（含實(shí)用新型專利）11項(xiàng)，其中發(fā)明專利申報(bào)1 項(xiàng)。觀察組則共形成2項(xiàng)，均為實(shí)用新型專利（見(jiàn)表3）。本研究中涉及的12 項(xiàng)專利均已獲得授權(quán)或正進(jìn)行實(shí)質(zhì)審查。

表3 2 組完成專利情況

三、2 組學(xué)生創(chuàng)新能力傾向測(cè)驗(yàn)量表的評(píng)分結(jié)果

2 組學(xué)生創(chuàng)新能力傾向測(cè)驗(yàn)量表的評(píng)分結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)TIPS 培訓(xùn)，并完成臨床問(wèn)題解決過(guò)程后，其創(chuàng)新能力傾向測(cè)驗(yàn)量表評(píng)分高于對(duì)照組[（226.60±11.654）分比（199.10±11.426）分，P<0.001]，相比對(duì)照組有較好的創(chuàng)新能力（見(jiàn)表4）。

表4 醫(yī)學(xué)本科生綜合創(chuàng)新能力傾向測(cè)驗(yàn)量表的評(píng)分結(jié)果

討論

醫(yī)學(xué)創(chuàng)新來(lái)自臨床需求，讓醫(yī)學(xué)生的職業(yè)生涯早期就奠定其善于創(chuàng)新、樂(lè)于創(chuàng)新、鐘于創(chuàng)新的習(xí)慣，在創(chuàng)新思維下學(xué)習(xí)臨床醫(yī)學(xué)，這是對(duì)現(xiàn)有醫(yī)學(xué)教育的有益補(bǔ)充，更有利于培養(yǎng)符合上海加快建設(shè)“五個(gè)中心”和具有世界影響力的社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)際大都市要求的醫(yī)學(xué)人才。

當(dāng)前，所謂的創(chuàng)新方法大約有300 多種。常用的方法有頭腦風(fēng)暴法、試錯(cuò)法、缺點(diǎn)列舉法、希望點(diǎn)列舉發(fā)明法、假想構(gòu)成法、高頓思考法、設(shè)問(wèn)法、綜攝法、類比發(fā)明法、信息交合法、水平思考法、五S 思維法、卡片思維法、疊加法、原型啟發(fā)法、合理移植法、聯(lián)想擴(kuò)充法、象征類比法等。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)創(chuàng)新教育多為導(dǎo)師的言傳身教以及腦力激蕩，缺乏系統(tǒng)性和可復(fù)制性。采用傳統(tǒng)方法思考問(wèn)題的學(xué)生，往往以不斷試錯(cuò)的方式尋找創(chuàng)新路徑，造成創(chuàng)新周期長(zhǎng)、創(chuàng)新效率低，同時(shí)因?yàn)槿鄙賹?duì)既往創(chuàng)新成果的學(xué)習(xí)和借鑒，常出現(xiàn)無(wú)效創(chuàng)新的情況。

TIPS 是一套系統(tǒng)化的創(chuàng)新問(wèn)題解決方案，有別于傳統(tǒng)的頭腦風(fēng)暴，TIPS 更強(qiáng)調(diào)發(fā)明或創(chuàng)新按照一定的程序與步驟進(jìn)行，并使其具有可重復(fù)性。目前，TIPS 理論在機(jī)器工程、航空航天、醫(yī)藥生物領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[7-10]。本研究中的實(shí)驗(yàn)組在臨床實(shí)踐前期即學(xué)習(xí)了TIPS（發(fā)明問(wèn)題解決理論）的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論和最終理想解理論，可以有效幫助學(xué)生在問(wèn)題解決之初確定“解”的位置，然后利用TIPS 的各種理論和工具去實(shí)現(xiàn)這個(gè)“解”。同時(shí)，利用相同的思路可以解決更多的臨床沖突。本研究顯示經(jīng)過(guò)TIPS 訓(xùn)練的學(xué)員無(wú)論從解決問(wèn)題的時(shí)間還是效果而言，均較以傳統(tǒng)方式培訓(xùn)的學(xué)員更有效率。

在專利形成過(guò)程中，有效性和實(shí)效性是關(guān)鍵所在。由于TIPS 方法在創(chuàng)新過(guò)程中會(huì)借鑒先前已有的創(chuàng)新成果，并有效規(guī)避相關(guān)技術(shù)壁壘，因此在申報(bào)專利時(shí)間和成功率上均有優(yōu)勢(shì)。本研究中，雖然觀察組同樣完成了臨床沖突的解決方案，但由于時(shí)間較長(zhǎng)，且出現(xiàn)了專利查新過(guò)程中的雷同情況，因此專利申請(qǐng)成功率偏低。此外，TIPS 工具以國(guó)外專利為底層邏輯，同時(shí)已應(yīng)用多年，缺少更新與在我國(guó)實(shí)踐中的應(yīng)用，是否能大規(guī)模推廣使用到醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，仍需進(jìn)一步的研究。

運(yùn)用TIPS 理論，在臨床創(chuàng)新的研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中大量降低研發(fā)成本及減少了研發(fā)時(shí)間。在臨床醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新培養(yǎng)中，通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)TIPS 理論，分析明確各個(gè)系統(tǒng)組件相互作用及關(guān)系，由“技術(shù)矛盾及矛盾矩陣”和“物場(chǎng)模型”尋找解決問(wèn)題的思路，將為醫(yī)學(xué)生在職業(yè)生涯早期即養(yǎng)成了良好的創(chuàng)新思維習(xí)慣。將以理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作的方式，將臨床創(chuàng)新思維植入學(xué)生的醫(yī)學(xué)生涯，并結(jié)合創(chuàng)新項(xiàng)目打造、培育、轉(zhuǎn)化，使學(xué)生對(duì)創(chuàng)新有獲得感，讓學(xué)生的作品走向臨床、走向社會(huì)。該工具仍需進(jìn)一步在醫(yī)學(xué)生群體中不斷驗(yàn)證，以成為提升醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑。