1、實驗設計基本知識1實驗設計（1）何謂設計性實驗？其目的及作用是什么？設計性實驗是機能學實驗中的一項重要內容，即同學們在掌握了一定的實驗技能和方法的基礎上，運用所學知識，自行提出問題，進行選題并設計研究方案，通過實施實 驗、觀察實驗結果、對實驗結果進行分析處理等環節最終得出正確的研究結論。開設設 計性實驗課的目的是通過實踐提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學 生勇于探索、嚴謹求實、團結協作的精神，對于培養高素質、創新型人才有重要意義。（2）設計性實驗有哪些基本程序？進行設計性實驗要經過選題、設計、實驗、收集實驗資料、整理分析實驗資料和撰寫論文幾個階段。選題是實驗設計的前提，決定研究

2、的方向和內容，是發現問題和 提出問題的過程。 一個好的選題應具有創新性、科學性和可行性，需要認真查閱大量文獻資料，了解有關研究的歷史和現狀，包括已取得成果和尚未解決的問題，結合實驗室的條件、 儀器設備，經過科學思考，找出所要探索研究的內容， 形成假說，進而確立明確的研究題目； 設計即制定具體的研究計劃和方案，實驗設計應遵循隨機、重復、對照的三大原則，以有效的控制干擾因素，保證實驗的可靠性和高效率；實驗分為預實驗和正式實驗，前者是對選題進行初步實驗，以熟悉實驗技術，確定正式實驗的各項條件，然后進行正式實驗；實驗中應 準確操作，認真觀察， 仔細記錄各項實驗結果。實驗結束后及時整理實驗資料，統計實驗

3、數 據，分析實驗結果，最終作出符合實際的科學結論并寫出論文。（3）實驗設計的基本要素是什么？進行實驗設計時，應圍繞處理因素、實驗對象、實驗效應三方面考慮。處理因素（studyfactor）即所研究問題的作用因素。處理因素可以是物理因素，如電刺激、溫度、手術等， 也可以是化學因素，如藥物、毒物、缺氧等。設計處理因素時，應考慮處理因素的性質、作 用強度或劑量、作用時間等。一般的實驗常用單因素設計，即除了某特定的實驗因素可變動 外，其他因素保持不變。如果一個實驗的處理因素過多，會使分組過多，方法復雜，實驗中 難以控制。實驗對象（object）主要是動物，有時也可以人作為實驗對象。應根據實驗的要 求選

4、擇適當的實驗動物或動物模型。實驗效應（effect）是通過具體的實驗指標來反映的，而指標又是通過實驗方法測量或觀察得來的。所以，正確設計觀察指標和實驗方法是極為重要的環節。觀察指標必須是能反映處理因素的效應，而且要特異性好，靈敏度高，可行性強。實驗方法要靈敏、精確，以保證實驗數據的準確性、可靠性和實驗結論的科學性。（3）何謂實驗設計的三大原則？在科學實驗研究中，隨機、重復、對照合稱實驗設計應遵循的三大原則。（4）為什么實驗結果必須要有重復性？重復是保證實驗結果可靠的重要措施之一。重復具有兩方面的含義，即重現性（replication）和重復數。重現性是指在同樣的條件下，可以得到相同的實驗結果。

5、只有能夠重現的實驗結果，才 是科學可靠的結果；而不能重現的結果可能是偶然結果，這種偶然獲得的結果，是沒有科學價值的。重復數就是實驗要有足夠的次數或例數。例如，進行動物實驗，每一次實驗都需要使用一定數量的動物，對于其它實驗，也應該進行一定次數的重復。在實驗中要求一定的重復數，具有兩方面的意義，一方面是消除個體差異和實驗誤差，提高實驗結果的可靠性。因為在生物學實驗中，僅根據一次試驗或一個樣本所得的結果，往往難以下結論。在適當的范圍內重復愈多，獲得的結果則愈可靠，另一方面是對實驗結果的重現性驗證。因此，設置一定的重復數，是實驗研究的基本要求。（5）什么是隨機？隨機即隨機遇而定，是使每個實驗對象在接受

6、處理（如分組、用藥等）時，都有相等的機會。在機能學實驗中，雖然可以通過不同的方法控制實驗條件，但各種差異造成的影響仍然不可避免，特別是在動物實驗中，動物間的個體差異是無法排除的客觀存在，對這種差異，就可以通過隨機的方法，將不同性別、不同體重、不同活動狀態的動物合理的分配到各實驗組中，防止這種差異影響實驗結果。因此，隨機是減小實驗材料差異的最基本的方法。通過 隨機的方法，可將客觀存在的各種差異對實驗結果的影響降低到最小。（6）怎樣進行隨機分組？常用的隨機分組方法主要有：隨機數字表法使用數字表，可以從任意地方開始，向任意方向按順序取得數據， 每個數據代表一個被分配的個體，然后根據數據確定分配的組別

7、；隨機數字法應用計算機自動生成隨機數字，由這些數字代表每一個待分配的個體，根據數字確定分配的組別。 這種方法適用性強，使用方便，是藥理學實驗中常用的方法；均衡隨機 先將能控制的因素（如性別、年齡、體重等）均衡的分檔，然后在每一檔中隨機取出 等量動物分配到各組，以使各種因素均能得到隨機安排。（7）為什么要設對照組？在實驗研究中，為準確表現出特定因素產生的作用，必須設對照。在特定的情況下， 有時需要設立多種對照， 以限定實驗的條件，客觀反映出實驗的結果。在藥理實驗中，通過設立各種對照，排除各種無關因素可能產生的影響，才可能準確觀察藥物產生的作用。 設定對照應符合齊同可比的原則，除實驗藥物和處理的差

8、別外，其它一切條件（包括實驗對象的年齡、性別、體重等，實驗方法、儀器、環境及時間等）應力求一致，這樣才能從實驗組與對 照組比較中得出藥物作用的準確結論。（8）怎樣設立對照組？對照一般可分為下列類型：自身對照：即在同一個體（如動物） 觀察給藥前后某種觀測指標的變化，或者兩種藥物一前一后交叉比較，這樣可以減少個體差異的影響。自身對照比組間對照效率高，且個體差異的影響比較少；組間對照：組間對照是指在實驗中，設立 若干與研究組相平行的組，以便將實驗組的結果與其相比較。這種與實驗組相平行的組別成為對照組。對照組可以根據處理方法不同，分為空白對照、實驗對照、陽性對照等。組間對 照是藥理學實驗中最常用的對照方法。組間對照可以是兩兩對照，也可以是多組對照， 要根據實際工作需要確定；空白對照 是設定不給藥物處理的對照組，用于觀察不給藥（或不加處理）時實驗對象的反應和觀察指標的變化；實驗對照 對實驗對象進行與實驗組同樣的處理，但是不給