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三机能学实验设计第1页/共36页第2页/共36页机能学实验设计实验技术教研室第3页/共36页讲课内容为什么要进行实验设计？什么是实验设计？实验设计的基本要素实验设计的基本原则机能学实验设计第4页/共36页一、为什么要进行实验设计？中国学生与发达国家学生的差距开放实验项目与开放实验室实验设计大赛不足之处机能学实验课程的内在要求第5页/共36页一、为什么要进行实验设计？高等教育的任务：培养具有创新精神和实践能力高级专门人才。实验教学目的：培养医学生的实践能力、严谨的科学态度和创新意识。教育部要求：本科实验教学要创造条件使学生较早参与科研创新活动，积极推进以研究探索为基础的教学及学习模式的精神。第6页/共36页二、什么是实验设计？人生规划——为自己的人生制定长期目标和短期目标）科研规划——为科研实践制定的一个科学而合理的总体计划方案，指一项科学研究工作的总体计划。实验设计——指在科研总体计划中有关研究工作的具体研究方案或者研究方法的设计。第7页/共36页二、什么是实验设计？实验设计：运用有关知识对所建立的假说进行全面考虑并作出周密的安排，这一具体的验证方法计划便称为实验设计。实验设计是科研工作的中心环节。第8页/共36页一个周密而完善的实验设计，能合理地安排各种实验因素，严格地控制实验误差，从而用较少的人力、物力和时间，最大限度地获得丰富而可靠的资料。第9页/共36页三、实验设计的基本要素受试对象（who）处理因素（what）实验效应（how）第10页/共36页三、实验设计的基本要素 1、受试对象：又称实验对象，是处理因素作用的客体，根据研究目的确定的研究总体。 同质性 代表性 第11页/共36页三、实验设计的基本要素 2、处理因素：根据研究目的确定的欲施加或欲观察的，并能引起受试对象直接或间接效应的因素。 处理因素通常与要研究的问题息息相关。如观察利多卡因治疗氯化钡引起的心律失常的效果，这两种药物的给予就是处理因素。第12页/共36页三、实验设计的基本要素 3、实验效应：处理因素作用于受试对象的反应和结局，通过观察指标来体现。 常见误区：某药物对家兔的影响 要明确观察指标，如血压、呼吸频率幅度、尿量、光密度值、蛋白表达水平等等第13页/共36页三、实验设计的基本要素观察指标：客观性：即选用易于量化的、经过仪器测量和检验而获得的客观指标——主观指标、客观指标精确性：实验效应指标要求既准确又精密特异性：选用能反映某一特定现象且不与其他现象相混淆的指标灵敏性：能根据实验要求相应显示出微小的变化。它是由实验方法和仪器的灵敏度共同决定的。如果灵敏性差，常常得到假阴性结果。第14页/共36页四、实验设计的基本原则随机重复对照第15页/共36页四、实验设计的基本原则 1、随机:每个受试对象都有同等的机会被抽取或分到不同的实验组或对照组，防止因抽样误差造成实验结果不准确。随机应该贯穿整个实验设计和实施的全过程： 1 抽样的随机 2 分组的随机 3 实验顺序的随机第16页/共36页四、实验设计的基本原则随机化的方法：随机数字表法：分组时为了避免人为的因素影响常应用随机数字表进行完全随机化的分组。 ? 数理统计学上，根据随机抽样的原则，编制了随机数目表，应用随机数目表代替抽签法，表中的数字都各自独立，全部数字无论从横行、纵行或斜行的顺序都是随机的。因此使其用时可任自一个数目开始，可从左而右，亦可从右而左，可从上而下，也可从下而上，按顺序取得需要的数目，其结果比抽签更为理想。 第17页/共36页安全随机法 配偶设计随机分组法 随机单位组设计分组法 第18页/共36页四、实验设计的基本原则2、重复：在相同实验条件下进行多次研究或多次观察，以提高实验的可靠性和科学性。整个实验的重复多个受试对象进行重复同一受试对象的重复观察第19页/共36页四、实验设计的基本原则3、对照：为避免非实验因素造成的干扰，设立对照组以消除无关因素。从实验组与对照组两组效应指标的数据差别中，找到实验因素的本质所在对照组效应＝非实验因素效应（非特异性因素效应）实验组效应＝非实验因素效应＋实验因素效应实验因素效应＝实验组效应－对照组效应第20页/共36页四、实验设计的基本原则例如：热板法观察吗啡对小鼠的镇痛效果。 实验因素：吗啡 实验之前：小鼠对疼痛反应的潜伏时值：15S 实验组注射吗啡：小鼠对疼痛反应的潜伏时值：45S 对照组注射生理盐水：小鼠对疼痛反应的潜伏时值：25S实验因素的效应为：45－25＝20S第21页/共36页四、实验设计的基本原则常见的对照形式安慰剂对照空白对照实验对照自身对照标准对照 对照应符合“齐同对比”的原则：除了被研究的药物不同外，其它实验条件应尽量相同 第22页/共36页五、学生实验设计步骤第23页/共36页科研工作的一般步骤调研选题初步实验设计预实验开题