实验设计67885

1、第八章 实验设计为了使学生了解医学科学研究的基本程序和方法，培养学生的创造性思维能力和应用所学知识解决实际问题的能力，在机能实验学课程教学中开设了探索性实验。探索性实验由教师提供实验项目，确定实验目的，学生在基本技能训练、经典实验和综合性实验的基础上，进行大胆设计，写出具体实验方案，进行预实验和正式实验，对实验结果进行分析讨论，完成实验论文。实验设计是否合理、周密直接关系到实验过程的可行性、结果的准确性和结论的可靠性。第一节实验设计的基本原则和内容一、实验设计的基本原则（一）对照原则在实验设计中设立对照（control），目的是排除非实验因素的影响，消除实验误差，保证实验结果的可比性和实验结论

2、的正确性。根据不同的实验和要求，通常采用以下对照方法。1.正常对照是指在实验中采用与实验组相同的条件，但不加实验因素的对照组。比如，在药物实验中，给予与受试药物等容量的生理盐水或蒸馏水。此对照方法保证了实验结果的可比性。2.阳性对照是指选用与受试品近似且已知的有效药物作对照。设立该组的目的是说明所用实验方法的灵敏度和可行性。3.自身对照在同一受试个体上进行处理前后的比较，或者两种处理一前一后的比较。如同一药物给药前后的比较，两种药物先后分别给药的比较。4.模型对照复制疾病模型，与实验组进行比较。5.溶剂对照当受试品需要在特殊溶剂中溶解时应设立溶剂对照组，以排除溶剂对实验结果的影响。（二）随机化

3、原则随机化（randomization）是指按照机遇的原则进行抽样或分组，使各受试对象被分配到各组的机会均等，而不受主观因素的影响。通过随机分组，尽量使抽取的样本能够代表总体，减少抽样误差，并使各组样本的条件尽可能一致，从而使处理因素产生的效应更加客观。随机化的方法有抽签法、抛硬币法、随机数字表等。（三）重复原则重复（replication）原则包括两个含义：一是实验必须有足够的样本数或例数，在一次实验中有充分的重复；二是要使实验结果可靠，必须多次重复实验。也就是说，实验要有一定的例数和次数。实验样本量的大小取决于实验的性质、内容和实验资料的离散度等。一般情况下选取的样本数，计量资料为10-2

4、0例，计数资料为30-100例。精确计算样本例数可参考统计学中有关样本数计算的公式。二、实验设计的内容 （一）实验目的和意义了解与本实验相关的国内外研究现状，明确本实验确立的理论依据、研究目的、研究的必要性和可行性，指出拟解决的中心问题，以及解决此问题的理论意义和社会、经济效益。（二）实验材料和试剂为保证实验的顺利进行，应做好充分的实验前准备工作。写明实验中需要的仪器、材料、试剂的品种、规格和数量，熟悉仪器的使用方法、试剂的配制及保存方法。（三）实验对象实验对象是实验设计中的主要因素之一。为了避免实验给人带来的痛苦和损伤，机能学实验中常用动物作为实验对象。小白鼠、大白鼠、家兔、蟾蜍、豚鼠、猫和

5、狗是较为常用的动物，它们具有各自的特点，可根据实验内容及观察指标的不同进行选择。选择标准及原则详见第二章。同时，还应注意动物的性别、年龄、体重等是否会对实验产生影响。除动物之外，也可以离体器官、组织或细胞为实验对象，进行体外实验研究。实验对象例数的选择应保证具有良好的重复性，并符合统计学要求。（四）实验方法和步骤1.实验分组根据实验内容的不同，选择不同的分组方法。可分为：正常组、阳性（药物）对照组、实验组；或正常组、模型组、阳性（药物）对照组、实验组。实验组根据受试品剂量的不同可分为大、中、小剂量组，根据不同处理时间分为不同的时间组。2.观察指标与实验方法的选择根据研究目的，选择合适的观察指标

6、是达到良好实验效应的关键。适宜的观察指标应具备下列基本条件：（1）特异性。即能特异性地代表所研究问题的本质。（2）客观性。尽量选择客观性指标，减少实验者主观因素对结果的影响。（3）稳定性。稳定性好的观察指标能据实反映实验结果，才真实可靠。（4）可行性。所选择的观察指标应切合实际，应考虑到实验经费和实验技术条件等的限制。实验方法种类繁多，按照不同的分类方法有：生物化学实验方法、免疫学实验方法、整体动物实验方法、离体实验方法、细胞水平实验方法等。同一观察指标可以通过多种实验方法实现，无论选择何种方法均应遵循以下几点：（1）先进性。根据研究目的，在实验条件允许的范围内，尽量选择先进的实验方法。（2）

7、经典性。尽可能选择已得到大家公认的、稳定可靠的实验方法。（3）创新性。可对原有实验方法进行创新和改良，以达到本实验要求。（4）协同性。所选实验方法应相互补充、相互印证，能充分证明结论。3根据所确定的实验分组、观察指标和实验方法写出实验步骤。实验步骤应具体详细，涉及到实验中的每一细节，并预测实验中可能会出现的问题及解决办法。实验结果预测根据所学知识对实验结果做出理论上的判断，做到心中有数。数据处理、统计分析根据实验分组情况及实验方法，明确用何种统计学方法进行数据处理。第二节医学科研论文的撰写医学科研论文是在完成研究工作之后，对研究工作的书面总结和报道。科研论文的写作不同于文学作品，有严格的要求和

8、书写格式，一般包括：文题、作者单位、摘要、关键词、正文、致谢、参考文献。一、文题（title）文题是对论文内容的高度概括和总结，是一篇论文最重要的信息点。文题应确切、简洁、醒目，力求既能反映全文的中心内容又能突出其独创性或特色内容，引起读者的兴趣。一般不超过20个字。二、作者（author）作者署名是作者拥有著作权的声明，也表明作者对论文负有责任。作者姓名排序应按照实际参与论文完成的贡献大小而定，第一作者通常是论文主要工作的完成者，并对论文负主要责任。不应将未参加论文工作人员列为作者，或者未按实际贡献大小进行排序。同时，应注明作者单位和通讯地址，以便读者与作者联系。三、摘要（abstract）

9、摘要是论文内容的梗概，是帮助读者浏览文献，迅速了解全文大意的主要阅读部分。摘要需紧扣主题，简明、确切地记述论文的主要内容，重点突出，并能充分体现论文的创新之处。摘要可分为信息性摘要及结构式摘要两种，包括目的（objective或aim）、方法（methods）、结果（results）、结论（conclusions）四要素。信息性摘要是将四要素高度浓缩、凝练而成，无标题；结构式摘要将四要素分开描述，每部分均冠之标题。摘要用第三人称书写，不宜用图表、公式，不应包括讨论性及推理性内容。摘要一般为200300字。四、关键词（key words）关键词是能体现论文主题的最重要的词或短语，一般为35个。可

10、直接从文题和正文中抽取，尽量使用规范化的主题词。标引关键词有助于读者检索及图书索引。五、正文正文是论文的核心部分，一般包括引言、材料和方法、结果、讨论和结论等几部分。（一）引言（introduction）引言是在论文最前面的一段引导性文字，主要目的是向读者说明本研究的目的和为什么要进行该研究。首先介绍与本研究相关的一些基本知识，该研究领域中存在的不足，进而指出本研究的目的及意义。同时应说明解决问题的主要思路及拟验证的假说。引言应简洁明了、开门见山，一般占全文的1/10左右。（二）材料和方法（material and method）此部分主要是说明实验是如何进行的，介绍实验中用到的主要材料、具体

11、的实验方法以及统计学方法。通过此部分，读者可了解本文的科学性、先进性，并有利于他人的重复和借鉴。1.受试对象说明受试对象的名称、种类、数量、来源、年龄、性别、体重等，并说明如何分组及各组如何处理。对于临床病例研究，还要说明患者的疾病种类、病期、病情等。2.实验材料实验中所用主要试剂材料的名称、来源、规格、批号等，试剂还应说明浓度及配制方法。3.实验方法描述采用的具体实验操作方法，文献中已有报道的方法可简单描述，标注文献出处即可。4.统计学方法说明数据的统计学表达方式（如），数据分析所选择的统计学方法（如t检验、X2检验、单因素方差分析、双因素方差分析等），差异显著性的评定标准（如P0.05）。

12、（三） （三）结果（results）结果是对实验成果的描述，要求如实、准确地表达经统计学处理的实验数据或图像资料。一般有三种描述方式：文字、统计表（图）、插图（照片）。结果的叙述需围绕研究目的，根据实验内容进行逻辑编排，重点描述实验组与对照组相比有何不同，变化有无显著性等。统计表（图）可代替复杂的文字叙述，使各组间的数据变化一目了然。表格常用三线表。制表时，一般将实验处理项目（组）安排在左侧为横标目，观察指标安排在右侧为纵标目。表内数字用阿拉伯数字表示，且小数位数相同。统计图多用柱形图、线图及散点图表示。柱形图用以表达非连续性资料的大小，连续性资料用线图或散点图表示。插图（照片）可以形象地表述

13、研究结果，如电镜、激光共聚焦显微镜照片、电泳条带图片等。对于同一结果，不能用不同的描述方式重复表达，如图表能说明问题，不必再用文字描述。（四） （四）讨论和结论（discussion and conclusion）此部分是对实验结果进行科学的分析、论证，并加以推理，得出客观结论。写作方式灵活多样，可充分展示作者的学术思想，反映论文的学术水平。讨论的内容包括：（1）根据实验结果对引言中提出的问题作出回答、解释。（2）对实验结果进行论证，并比较是否与理论上预期或他人的结果一致，如果不同，如何解释。（3）根据本实验结果可以得出那些结论，说明其有何理论意义与应用价值。（4）指出本实验的局限性与不足之处

14、，有待解决的问题及今后的研究方向。讨论时应紧紧围绕本研究的主题，突出创新点和重要发现，推理应依据充分、逻辑严谨、思路清晰，结论要实事求是，措辞准确、精炼。六、致谢（acknowledgement）对论文完成做出贡献但未予以署名的人员，可以在此表示感谢。此外，可以说明此研究工作是否受到项目资助，注明项目名称及项目号。七、参考文献（references）此部分是在论文中所参考过的主要文献目录。引用文献应为已在公开发行的刊物上正式发表的文献，同时应注重引用最新文献。参考文献的标注方法和著录格式有两种：顺序编码体系和著者-出版年体系，多数期刊采用顺序编码体系。顺序编码体系即在正文中按引用文献的先后顺序

15、编号，在文中用方括号标注在引用文献处的右上角，在正文末尾“参考文献”处按顺序逐条列出，著录格式如下：1.期刊：作者姓名（作者超过三名时，只列前三者，后面加“等”）. 题名. 期刊名，年，卷(期)：起页-止页.2.书籍：主编名.书名.版次.出版地：出版社，年，起页-止页.第一节 第三节设计性实验的实施一、查阅文献、设计实验方案教师提前给学生讲解实验设计的原则、内容和基本要求，布置实验设计任务，同时向学生介绍本实验具有的仪器、设备、药品等实验室条件。学生根据实验项目，通过网络和图书馆查阅与本实验有关的研究报道，了解本领域的发展趋势及研究现状，熟悉与本研究相关的主要研究方法，根据实验室条件初步拟定实

16、验设计方案。二、实验设计方案讨论在教师指导下，以小组为单位陈述本组的实验设计方案，包括实验材料、方法等，主要应说明此方案的可行性。学生和教师可对方案提出问题，评价其科学性、合理性、可行性，设计者针对问题进行答辩。各小组根据实验设计方案的论证情况，对实验的实施及可能出现的问题做进一步讨论，做出必要的修改，进一步完善设计，确定具体的实验方案。三、预实验预实验是完善实验设计和保证正式实验成功的重要环节。通过预实验可对所提出的实验假说作初步探索和非正式的验证，同时可熟悉实验操作步骤和实验技术，发现实验设计中的不足，改进实验方法，调整药物剂量、处理因素等。四、正式实验根据实验设计方案进行实验，密切观察实验结果，做好实验记录。实验结果的观察要系统、客观、连续、精