機能學實驗設計

1、機能學實驗設計,馬 雪 蓮,山東大學醫(yī)學基礎實驗教學中心,講課內容,實驗設計實驗設計的基本要素實驗設計的基本原則學生實驗設計,一、實驗設計,一、實驗設計,科研設計： 為科研實踐制定的一個科學而合理的總體計劃方案，指一項科學研究工作的總體計劃。 指在科研總體計劃中有關研究工作的具體研究方案或者研究方法的設計。,廣義：,狹義：,一、實驗設計,實驗設計：運用有關知識對所建立的假說進行全

2、面考慮并作出周密的安排，這一具體的驗證方法計劃便稱為實驗設計。,實驗設計是科研工作的中心環(huán)節(jié)。,為什么進行實驗設計？,一個周密而完善的實驗設計，能合理地安排各種實驗因素，嚴格地控制實驗誤差，從而用較少的人力、物力和時間，最大限度地獲得豐富而可靠的資料。,二、實驗設計 的基本要素,二、實驗設計的基本要素,受試對象處理因素實驗效應,二、實驗設計的基本要素,1、受試對象：又稱實驗對象，是處理因素作用的客體，根據研究目的確定的研究

3、總體。 同質性 代表性 納入標準 排除標準,,,二、實驗設計的基本要素,2、處理因素：根據研究目的確定的欲施加或欲觀察的，并能引起受試對象直接或間接效應的因素 主動施加的 客觀存在的,,二、實驗設計的基本要素,3、實驗效應：處理因素作用于受試對象的反應和結局，通過觀察指標來體現。,,觀察指

4、標：客觀性：即選用易于量化的、經過儀器測量和檢驗而獲得的客觀指標 主觀指標 隨意性和偶然性 客觀指標 真實性和可靠性,精確性：實驗效應指標要求既準確又精密特異性：選用能反映某一特定現象且不與其他現象相混淆的指標靈敏性：能根據實驗要求相應顯示出微小的變化。它是由實驗方法和儀器

5、 的靈敏度共同決定的。如果靈敏性差，常常得到假陰性結果,,二、實驗設計的基本要素,指標的觀察：若實驗效應的觀察具有偏性，則會影響結果的比較和分析。盲法：如果試驗的研究者或受試者都不知道試驗對象分配所在組，接受的是試驗措施還是對照措施，這種試驗方法稱為盲法試驗。 單盲 雙盲 三盲,,三、實驗設計 的基本原則,三、實驗設計的基本原則,隨機重復

6、對照,三、實驗設計的基本原則,1、隨機:每個受試對象都有同等的機會被抽取或分到不同的實驗組或對照組，防止因抽樣誤差造成實驗結果不準確。,隨機應該貫穿整個實驗設計和實施的全過程： 1 抽樣的隨機 2 分組的隨機 3 實驗順序的隨機,三、實驗設計的基本原則,隨機化的方法：抽簽 投擲硬幣法 抓龜法 摸球法隨機數字表法：例如：完全隨機分組法

7、 隨機配對分組法 隨機區(qū)組法,三、實驗設計的基本原則,2、重復：在相同實驗條件下進行多次研究或多次觀察，以提高實驗的可靠性和科學性。整個實驗的重復多個受試對象進行重復同一受試對象的重復觀察,三、實驗設計的基本原則,3、對照：為避免非實驗因素造成的干擾，設立對照組以消除無關因素。從實驗組與對照組兩組效應指標的數據差別

8、中，找到實驗因素的本質所在,對照組效應＝非實驗因素效應（非特異性因素效應）實驗組效應＝非實驗因素效應＋實驗因素效應實驗因素效應＝實驗組效應－對照組效應,三、實驗設計的基本原則,例如：熱板法觀察嗎啡對小鼠的鎮(zhèn)痛效果。 實驗因素：嗎啡 實驗之前：小鼠對疼痛反應的潛伏時值：15S 實驗組注射嗎啡：小鼠對疼痛反應的潛伏時值：45S 對照組注射生理鹽水：小鼠對疼痛反應的潛伏時

9、值：25S,實驗因素的效應為：45－25＝20S,三、實驗設計的基本原則,常見的對照形式安慰劑對照空白對照實驗對照自身對照標準對照 對照應符合“齊同對比”的原則：除了被研究的藥物不同外，其它實驗條件應盡量相同,四、學生實驗設計,科研工作的一般步驟,調研選題 初步實驗設計 預備實驗 開題報告 正式實

10、驗設計 正式實驗 結果分析 書寫論文,四、學生實驗設計步驟,1.調研選題 來源：1）現實生活中觀察到的現象 2）查閱文獻 科學性 創(chuàng)新性 可行性,四、學生實驗設計步驟,2.明確實驗目的 明確 突出 不能貪

11、多,四、學生實驗設計步驟,3.確定實驗方法和觀察指標 實驗方法：一般選用公認的、可靠的 允許創(chuàng)新 觀察指標：可靠 客觀 定量,四、學生實驗設計步驟,4.選擇恰當的實驗動物或標本 實驗動物 動物模型的制備應遵循：相似性

12、 重現性 實用性 可靠性 實驗標本,四、學生實驗設計步驟,5.確定樣本大小 重復原則： 一般情況下選取的重復例數： 小動物(鼠、蛙)每組10～40例； 中等動物(兔、豚鼠)每組8～30例； 大動物(貓、犬)每組5～10例。,,,根據以往資料估算

13、實驗例數：①以百分率為指標的實驗：已知A藥有效率是P1，B藥的有效率是P2，則欲以80%把握取得P<0.05水平的每組例數可用下估算 1－（P1+P2－1）2 n(80,0.05)=5.25×---------------------- （P1－P2）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

14、： 1－（0.9+0.6－1）2n(80,0.05)=5.25× ------------------- = 43.75 （0.9－0.6）2即每組44例，共88例即可有80%把握取得P<0.05水平的結果。②以均數為指標的實驗：兩組均數對比實驗時，可根據已知的兩均數這差（D）和標準差（S），用下式估算出80%把握可得P<0.05水

15、平的每組例數 Sn(80,0.05)=15.6×（-- ）2 +1.6 D  例如已知某高血壓動物模型，血壓的均數及為180±33mmHg，現試用新降壓藥，以血壓降低30mmHg（即降到150mmHg以下者）為有價值，應取的重復例數為 33n(80,0.05)

16、=15.6×（--）2 +1.6=20.5 30 每組21例，共42例，即可有80%把握得到P<0.05水平的結果。,,四、學生實驗設計步驟,6.設立適當對照組 對照原則：齊同對比,四、學生實驗設計步驟,7.隨機分組 隨機原則 完全隨機分組法 隨機配對分組法 隨