機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)馬 雪 蓮山東大學(xué)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心講課內(nèi)容實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科研設(shè)計(jì)： 為科研實(shí)踐制定的一個(gè)科學(xué)而合理的總體計(jì)劃方案，指一項(xiàng)科學(xué)研究工作的總體計(jì)劃。 指在科研總體計(jì)劃中有關(guān)研究工作的具體研究方案或者研究方法的設(shè)計(jì)。廣義：狹義：一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：運(yùn)用有關(guān)知識(shí)對(duì)所建立的假說(shuō)進(jìn)行全面考慮并作出周密的安排，這一具體的驗(yàn)證方法計(jì)劃便稱為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是科研工作的中心環(huán)節(jié)。為什么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？一個(gè)周密而完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能合理地安排各種實(shí)驗(yàn)因素，嚴(yán)格地控制實(shí)驗(yàn)誤差，從而用較少的人力、物力和時(shí)間，最大限度地獲得豐富而可靠的

2、資料。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 的基本要素二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素受試對(duì)象處理因素實(shí)驗(yàn)效應(yīng)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素1、受試對(duì)象：又稱實(shí)驗(yàn)對(duì)象，是處理因素作用的客體，根據(jù)研究目的確定的研究總體。 同質(zhì)性 代表性 納入標(biāo)準(zhǔn) 排除標(biāo)準(zhǔn)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素2、處理因素：根據(jù)研究目的確定的欲施加或欲觀察的，并能引起受試對(duì)象直接或間接效應(yīng)的因素 主動(dòng)施加的 客觀存在的二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素3、實(shí)驗(yàn)效應(yīng)：處理因素作用于受試對(duì)象的反應(yīng)和結(jié)局，通過(guò)觀察指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)。觀察指標(biāo)：客觀性：即選用易于量化的、經(jīng)過(guò)儀器測(cè)量和檢驗(yàn)而獲得的客觀指標(biāo) 主觀指標(biāo) 隨意性和偶然性 客觀指標(biāo) 真實(shí)性和可靠性精確性：實(shí)驗(yàn)效應(yīng)指標(biāo)要求既準(zhǔn)確又精密特異性

3、：選用能反映某一特定現(xiàn)象且不與其他現(xiàn)象相混淆的指標(biāo)靈敏性：能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求相應(yīng)顯示出微小的變化。它是由實(shí)驗(yàn)方法和儀器 的靈敏度共同決定的。如果靈敏性差，常常得到假陰性結(jié)果二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素指標(biāo)的觀察：若實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的觀察具有偏性，則會(huì)影響結(jié)果的比較和分析。盲法：如果試驗(yàn)的研究者或受試者都不知道試驗(yàn)對(duì)象分配所在組，接受的是試驗(yàn)措施還是對(duì)照措施，這種試驗(yàn)方法稱為盲法試驗(yàn)。 單盲 雙盲 三盲三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 的基本原則三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則隨機(jī)重復(fù)對(duì)照三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1、隨機(jī):每個(gè)受試對(duì)象都有同等的機(jī)會(huì)被抽取或分到不同的實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M，防止因抽樣誤差造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。隨機(jī)應(yīng)該貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施

4、的全過(guò)程： 1 抽樣的隨機(jī) 2 分組的隨機(jī) 3 實(shí)驗(yàn)順序的隨機(jī)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則隨機(jī)化的方法：抽簽 投擲硬幣法 抓龜法 摸球法隨機(jī)數(shù)字表法：例如：完全隨機(jī)分組法 隨機(jī)配對(duì)分組法 隨機(jī)區(qū)組法三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則2、重復(fù)：在相同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行多次研究或多次觀察，以提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和科學(xué)性。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)多個(gè)受試對(duì)象進(jìn)行重復(fù)同一受試對(duì)象的重復(fù)觀察三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則3、對(duì)照：為避免非實(shí)驗(yàn)因素造成的干擾，設(shè)立對(duì)照組以消除無(wú)關(guān)因素。從實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩組效應(yīng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)差別中，找到實(shí)驗(yàn)因素的本質(zhì)所在對(duì)照組效應(yīng)非實(shí)驗(yàn)因素效應(yīng)（非特異性因素效應(yīng)）實(shí)驗(yàn)組效應(yīng)非實(shí)驗(yàn)因素效應(yīng)實(shí)驗(yàn)因素效應(yīng)實(shí)驗(yàn)因素效應(yīng)實(shí)驗(yàn)組效應(yīng)

5、對(duì)照組效應(yīng)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則例如：熱板法觀察嗎啡對(duì)小鼠的鎮(zhèn)痛效果。 實(shí)驗(yàn)因素：?jiǎn)岱?實(shí)驗(yàn)之前：小鼠對(duì)疼痛反應(yīng)的潛伏時(shí)值：15S 實(shí)驗(yàn)組注射嗎啡：小鼠對(duì)疼痛反應(yīng)的潛伏時(shí)值：45S 對(duì)照組注射生理鹽水：小鼠對(duì)疼痛反應(yīng)的潛伏時(shí)值：25S實(shí)驗(yàn)因素的效應(yīng)為：452520S三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則常見(jiàn)的對(duì)照形式安慰劑對(duì)照空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照自身對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 對(duì)照應(yīng)符合“齊同對(duì)比”的原則：除了被研究的藥物不同外，其它實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)盡量相同 四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科研工作的一般步驟 調(diào)研選題 初步實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 預(yù)備實(shí)驗(yàn) 開(kāi)題報(bào)告 正式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 正式實(shí)驗(yàn) 結(jié)果分析 書(shū)寫論文四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 1.調(diào)研選題 來(lái)源：1）現(xiàn)實(shí)生活

6、中觀察到的現(xiàn)象 2）查閱文獻(xiàn) 科學(xué)性 創(chuàng)新性 可行性 四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 2.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?明確 突出 不能貪多四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 3.確定實(shí)驗(yàn)方法和觀察指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)方法：一般選用公認(rèn)的、可靠的 允許創(chuàng)新 觀察指標(biāo)：可靠 客觀 定量四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 4.選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)動(dòng)物或標(biāo)本 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 動(dòng)物模型的制備應(yīng)遵循：相似性 重現(xiàn)性 實(shí)用性 可靠性 實(shí)驗(yàn)標(biāo)本四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 5.確定樣本大小 重復(fù)原則： 一般情況下選取的重復(fù)例數(shù)： 小動(dòng)物(鼠、蛙)每組1040例； 中等動(dòng)物(兔、豚鼠)每組830例； 大動(dòng)物(貓、犬)每組510例。 根據(jù)以往資料估算實(shí)驗(yàn)例數(shù)：以百分率為指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)：已知A藥有效

7、率是P1，B藥的有效率是P2，則欲以80%把握取得P0.05水平的每組例數(shù)可用下估算 1（P1+P21）2 n(80,0.05)=5.25- （P1P2）2例如已知A藥平喘率為90%，B藥平喘率為60%（P1=0.9，P2=0.6），則： 1（0.9+0.61）2n(80,0.05)=5.25 - = 43.75 （0.90.6）2即每組44例，共88例即可有80%把握取得P0.05水平的結(jié)果。以均數(shù)為指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)：兩組均數(shù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)已知的兩均數(shù)這差（D）和標(biāo)準(zhǔn)差（S），用下式估算出80%把握可得P0.05水平的每組例數(shù) Sn(80,0.05)=15.6（- ）2 +1.6 D 例如已知某高血壓動(dòng)物模型，血壓的均數(shù)及為18033mmHg，現(xiàn)試用新降壓藥，以血壓降低30mmHg（即降到150mmHg以下者）為有價(jià)值，應(yīng)取的重復(fù)例數(shù)為 33n(80,0.05)=15.6（-）2 +1.6=20.5 30 每組21例，共42例，即可有80%把握得到P0.05水平的結(jié)果。四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 6.設(shè)立適當(dāng)對(duì)照組 對(duì)照原則：齊同對(duì)比 四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 7.隨機(jī)分組 隨機(jī)原則 完全隨機(jī)分組法 隨機(jī)配對(duì)分組法 隨機(jī)區(qū)組法 拉丁方分組法四、