机能设计性实验1ppt课件

.,机能学实验室,设计性实验,.,为何要开设“设计性实验”？如何写“设计性实验”？,学生除了获得知识，还要创造知识；研究的目的是发现新知识、发明新技术；科学研究扩展人类的知识没有科学研究就没有技术进步,.,设计性实验内容,第一节、设计性实验概述第二节、选题第三节、实验设计的内容与要求第四节、实验与实验结果的整理分析第五节、研究报告（论文）的撰写,.,设计性实验又称探索性实验，系指采用科学的逻辑思维配合实验方法和技术，对拟定研究的目的（或问题）进行的一种有明确目的的探索性研究。由同学自己提出实验目的，自行设计实验方案，合作完成实验，整理、处理实验结果，最后完成论文撰写。,第一节、设计性实验概述,1、什么是设计性实验？,.,2、设计性实验与基础性、综合性实验的区别,基础性、综合性实验设计性实验,是在借助前人工作与经验的基础上，通过对研究对象进行积极的思考与归纳，对未知因素进行大胆设计、探索研究的一种科学实验。,是在前人工作与经验总结的基础上，通过实验过程培养学生的实验能力，学到知识。实验均是学生照着实验教程进行操作，没有自我的东西。,.,3、设计性实验的目的与意义,掌握信息,复习文献的能力科学实验设计能力（创新思维能力）科学实验操作能力科学论文撰写发表能力科学基金申请能力,独立研究工作的基本能力:,.,通过机能实验学设计性实验教学：体验科学研究的初步过程；初步掌握科学实验的基本程序和方法；培养发现问题、研究问题、分析与解决问题的能力；培养自学、动手和表达的能力；培养实事求是的科学态度、严谨的工作作风及团结协作的精神。,.,立题实验设计实验与观察实验结果的整理分析和结论研究报告（论文）的撰写,4、实验设计（科研）的基本程序,.,第二节、选题,一、科研课题的种类二、选题的基本程序三、医学科研假说四、选题的基本原则,.,一、科研课题的种类,1.根据研究目的分类：基础研究、应用研究、开发研究2.根据研究内容以及研究方法分类：实验研究、调查性研究、资料分析研究3.根据课题的来源分类：指令性课题、指导性课题、自选课题,.,二、选题的基本程序,1.初始意念：发现并提出问题。2.查阅文献：有了初始意念，便要广泛查阅文献，使之形成科学假说。3.立题：科学假说已经形成，把这些内容加以概括即可形成科研题目。4.开题报告：内容包括：立题依据、选题意义、实验方法、技术路线以及预期结果。5.专家论证：题目确立后请专家论证，并根据论证意见，修改选题。6.课题确立,.,三、医学科研假说,1.什么是假说？在医学科研中，通过实验和观察积累了一定的实验资料之后，依据已有的理论知识对研究的问题的某些现象和规律作出假定性的说明和推断。这种根据已有的科学事实和科学理论，对研究的问题提出的假定性说明和推测就是假说（hypothesis）。,.,2.假说的特征.科学性.假定性,假说的科学性表现在，它来源于已有的事实材料，是已一定的科学理论为依据，绝不是随意的幻想和毫无根据的猜测。,假说虽然有一定的科学依据，但毕竟是对未知的研究问题及其规律的猜测和推断；它是在观察和实验材料不足的情况下，凭思维活动做出的，尚有待于实践的检验，将来既有可能被确证而发展为理论，也有可能被证伪而淘汰。,.,假说的作用,.假说是科研创新的起点.假说为科研活动提供了进一步的研究方向.不同假说的争论有利于科学的发展,.,4.选题的基本原则,.创新性.科学性.目的性.可行性,立题必须具有创新性，包括提出新规律、新技术、新方法或对原有规律、技术、方法的补充和改进。科学研究的灵魂是创新，创新必须要有新思路。,选题必须要有依据，要符合科学规律，要与已有的科学理论、科学规律及定律相符。要符合逻辑性（手段、方法、实验）。,目的明确，应目标集中，不含糊、不笼统。即具体地提出要解决的问题。一个研究课题包含的内容不宜过多，最好集中解决1-2个问题，切忌范围过宽。,选题要充分考虑实验的主、客观条件，如研究者的学术水平、技术能力、实验室条件等。不可盲目求大求全。,目标明确，构思新颖，立论依据充分，实验方法恰当。,.,5.选题范围,主要围绕生理学、病理生理学及药理学专业所学的理论知识和相关文献，按照选题的基本原则进行选题。,选题参考方向：.对原有实验方法的改进.建立一种新的动物模型及评价该模型的指标.探讨体液等因子生理或病理的作用.研究某种药物的体内过程或作用机制.研究某种疾病或病理过程的机制.治疗某种疾病或病理过程的新方法,.,对原有实验方法的改进,对以往的实验方法感到有待改进、完善的必要，既可以设计改进的思路和方法，并在实际实验工作加以证实其可行性、科学性等问题是否得到改进。,.,大鼠心肌缺血预处理及缺血再灌注损伤模型的改进,急性心肌梗死最有效的治疗策略是：用溶栓或PCI手段进行“血管开通”，而冠脉的开通又存在再通损伤等问题。因此对心肌缺血再灌注损伤（I/R）的研究已成为热点。,中国心血管病研究杂志2006年,大鼠冠脉在心肌内走行不易辨认，正常心率在400次min左右，冠脉结扎手术操作难度大，心肌组织脆弱易出血等特点，以往的模型制备操作成功率低，还需要将心脏挤出胸腔进行冠状动脉结扎，严重影响心脏心电和机械功能，对实验结果影响较大。,.,建立一种新的动物模型及评价该模型的指标,建立一种新的动物模型及评价该模型的指标要注意如下原则：实验结果表达率高，而且稳定可靠；可重复性好；实验方法更趋于简单、实用；能被多数学者承认、借用；学术上解决了一些临床实际问题，而且有推广使用价值。例：间歇低氧模拟睡眠呼吸暂停综合征动物模型实验动物与比较医学,2007,27(1):11-14,.,探讨体液等因子生理或病理的作用,如神经递质、体液因子、生物介质、抗原、抗体、药物等，对调节机体正常功能及参与疾病演变过程均有着重要的影响作用。研究这些体液因子的作用机制和生物功能是生命科学研究的重要课题之一。尾加压素（urotensin,U）apelin,intermedin,.,研究某种药物的体内过程或作用机制,基础医学研究的根本目的是预防和治疗疾病，保证人类生存质量和身体健康。其中，发现新药、研究药物的体内过程和作用机制是预防、治疗疾病的重要手段之一。因此，为开发研究一种既安全、又有效的新型药物是医学研究永不衰竭的课题。,.,研究某种疾病或病理过程的机制,疾病机制的研究是基础研究的重点病理生理与应用生理的主要内容内容广泛细胞信号通路,.,治疗某种疾病或病理过程的新方法,当今科学时代，医治人类疾病的方法和手段不断更新、发展，尤其是在生物制品药物，生物物理学技术、核素制品等方面的进展更为迅速。因此，积极探索预防疾病和治疗疾病的综合性方法是基础、临床医学工作者的主要任务。,.,第三节、实验设计的要求与内容,一、实验设计的三大要素1、受试对象2、处理因素3、实验效应（观察指标）二、实验设计的四大原则1、对照原则2、随机原则3、重复原则4、均衡原则三、实验设计书,.,一、实验设计的三大要素,1、受试对象2、处理因素3、实验效应（观察指标）,.,1、受试对象,即实验对象如用小鼠做实验，小鼠就是本次实验的实验对象，或称为受试对象。实验对象选择的合适与否直接关系到实验实施的难度，以及别人对实验新颖性和创新性的评价。一个完整的实验设计中所需实验材料的总数称为样本含量。最好根据特定的设计类型估计出较合适的样本含量。样本过大或过小都有弊端。,.,2、处理因素,是指根据实验的需要，人为的给实验对象施加某种外部的干预。处理实验的目的：（1）观察某种处理因素对动物（实验对象）生理功能的影响（2）复制人类疾病的动物模型，研究其发病机制（3）进行实验治疗，观察药物或其他手段的疗效并进行机制探讨。,.,（1）设计主要处理因素：单因素处理或多因素设计（2）确定处理因素的强度同一药物设高、中、低剂量组（3）注重处理因素的标准化（4）控制非处理因素,.,3、实验效应（观察指标）,实验因素取不同水平时在实验单位上所产生的反应称为实验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志，它必须通过具体的指标来体现。尽可能多地选用客观性强、特异性强、灵敏度高、重复性好的指标。,.,二、实验设计的四大原则,1、对照原则2、随机原则3、重复原则4、均衡原则,.,1、对照原则,空白对照组的设立实验对照组的设立当某些处理本身夹杂着重要的非处理因素时，还需设立仅含该非处理因素的实验组为实验对照组。,.,2、随机原则,运用“随机数字表”、“抽签”实现随机化；尽量运用统计学知识来设计自己的实验，减少外在因素和人为因素的干扰。,.,3、重复原则,就是在相同实验条件下必须做多次独立重复实验。一般认为重复5次以上的实验才具有较高的可信度。,.,4、均衡原则,一个实验设计方案的均衡性好坏，关系到实验研究的成败。在实验设计的过程中要注意时间上的分配，不要出现一段时间特别忙而一段时间特别闲的情况。,.,三、实验设计书,研究题目：设计人：学号、班组、姓名理论依据、研究意义及研究现状：研究目的：研究内容：研究方法：实验对象：性别：规格：数量：实验组与对照组的处理：实验方法与步骤：观察指标：背景指标、探索性指标（前瞩性指标）统计学方法：仪器与药品：预期实验结果：,多（广）或少（精）好？明确每个指标的原理和意义,如证实疾病模型复制成功的指标；反映质控的指标；反映阴性或阳性的对照指标等。必须是肯定的结果,.,实验指标选择的基本条件,特异性客观性灵敏性精确性可行性认可性,指标应能特异性地反映某一特定的现象而不至于与其它现象相混淆。如研究高血压用动脉压做指标。急性肾炎以尿和肾功能改变比用血压改变做指标好。,应避免受主观因素干扰造成误差。尽可能选用具体数字或图形表示的客观指标，如心电图、脑电图、血压、心率、血液生化指标等。而用疼痛、饥饿、疲倦、全身不适、咳嗽等症状和研究者目测则较差。,灵敏度高的指标能使微小效应显示出来。灵敏度低的指标可使本应出现的变化不出现，造成“假阴性”。,精确度包括精密度和准确度。精密度指重复观察时观察值与其均值的接近程度，其差值属随机误差。准确度指观察值与其真实值的接近程度，主要受系统误差的影响。实验指标要求既精密又准确。,指研究者的技术水平和实验室的设备条件能够完成本实验指标测定,指现成指标必须有文献依据，自己创立的指标必须经过专门的实验鉴定，方被认可。,.,第四节、实验与实验结果的整理分析和结论,在取得原始记录后，首先要整理原始资料，使之系统化、明确化、标准化。其次，进行统计指标的计算，算出各组数据的均数和百分率。计数指标，一般用百分数表示；计量指标，应计算均数、标准差及标准误等。最后，进行统计学的显著性测验，测量均值或百分数对估计总体的可能程度；比较两组以上统计数值之差异是否显著。,.,设计实验记录与观察内容,实验记录表（单项归纳表、汇总表）,单项归纳表：指标1,.,汇总表,.,说明,实验设计：实验