实验设计思路
DOE实验设计方法
工艺部
张惠
2011.01.18
目录
?DOE简介
?正交实验基础
?指标、因素、水平
?正交表及其特点
?正交实验设计及分析
?JMP中DOE使用
?田口设计（Taguchi Arrays）
DOE简介
DOE: Design of Experiment 实验设计
实验设计是研究如何制定适当实验方案以便对实验数据进行有效的统计分析的数学理论与方法，通过有目的地改变一个系统的输入来观察输出（响应）的改变情况。
实验设计的意义：
1.确定哪些参数对响应的影响最大；
2.确定哪些参数设定在什么水平，以便响应达到或尽可能达到希望值（on target）；
3.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便响应的分散度（或方差）尽可能减小；
4.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便不可控参数（噪声参数）对响应的影
响尽可能减小。
在工序开发的早期应用实验设计方法能够提高产量；减少变异性，与额定值或目标值更为一致；减少开发时间；降低总成本。
实验设计在生产/制造过程中的位置：
可控制因素
生產/ 制造
過程
不可控制因素
通过实验，进行优化设计
统计技术在生产/制造过程中
的应用是对过程中输入的变
量（人、机、料、法、环）
进行有目的地优化，使输出
的结果更加理想。
实验设计是其中较为有效的
一种工程工具。
通过实验，控制其不良的影响程度
正交实验基础
实验设计大致可以分为四种类型：析因设计、区组设计、回归设计和均匀设计，析因设计又分为全面实施法和部分实施法。析因设计就是我们常说的正交实验设计。
为什么要进行正交实验：
在实际生产中，影响试验的因素往往是多方面的，我们要考察各因素对试验影响的情况。在多因素、多水平试验中，如果对每个因素的每个水平都互相搭配进行全面试验，需要做的试验次数就会很多。比如对3因素7水平的试验，如果3因素的各个水平都互相搭配进行全面试验，就要做73=343次试验，对6因素7水平，进行全面试验要做76=117649次试验。这显然是不经济的。我们应当在不影响试验效果的前提下，尽可能地减少试验次数。正交设计就是解决这个问题的有效方法。
正交设计的主要工具是正交表。
所谓正交实验设计就是利用一种规格化的表——正交表来合理地安排实验，利用数理统计的原理科学地分析实验结果，处理多因素实验的科学方法。这种方法的优点是，能通过代表性很强的少量实验找到最佳的工艺条件或设计参数。
作用：
1.合理安排实验，减少实验次数，因素越多时，这一优越性能约突出；
2.在众多影响因素中，分清因素主次，抓住主要矛盾；
3.找出最优的设计参数和工艺条件；
4.指出进一步实验方向。
指标、因素、水平
指标
●定义：在实验中，根据实验目的而确定的衡量实验结果的特征量称为指标。
它可以是产品的质量参数，也可以是成本、数量、效率等。
●分类：定量指标、定性指标
●在实验设计中，通常采用将定性指标定量化的方法（如评分法）将定性指标
化为定量指标进行考核和分析。
指标、因素、水平
因素
●定义：在试验中，影响试验结果的试验条件称为因素。
●分类：可控因素：在试验中可以人为地加以调节和控制的因素。
不可控因素：由于自然、技术和设备等条件的限制，暂时还不能为
人们控制和调节的因素。
●在正交试验中，所考察的因素都是可控因素，被考察因素通常以大写英文
字母A、B、C…表示。
指标、因素、水平
水平
因素在试验中所处的各种状态和条件称为因素的水平。
在试验中往往要考虑某因素的集中状态，那么就称该因素为几水平因素。
正交表符号
正交表列数（最多安
排因素数，包括交互
作用、误差等）
字码数（水平数）
正交表横行数
（试验次数）
L n(K m)
1. 定义：是一种规格化的、特别的表格，是根据组合理论，按照一定规律构造成的矩形表格。它是正交试验设计的基本工具。
2. 代号：
正交表及其特点
正交表及其特点
正交表的两条重要特征:
1) 每列中不同数字出现的次数是相等的，如L9(34)中，每列中不同的
数字是1，2，3，它们各出现3次；
2) 在任意两列中，将同一行的两个数字看成一
个有序数对，则每一数对出现的次数是相等
的，如L9(34)中有序数对共有9个: (1,1),
(1,2), (1,3), (2,1), (2,2), (2,3),
(3,1), (3,2), (3,3), 它们各出现一次。
所以，用正交表来安排试验时，各因素的各种
水平的搭配是均衡的，这是正交表的优点。
正交实验设计及分析
利用正交表进行试验的步骤：
1) 明确试验目的，确定要考核的试验指标；
2) 根据试验目的，确定要考察的因素和各因素的水平；要通过对实际问题的具体分
析选出主要因素，略去次要因素；
3) 确定实验方案（表头设计）
①因素随机上列
②水平对号入座；
4) 实验实施，测定各试验指标；
5) 对试验结果进行计算分析，得出合理的结论；
6)若最佳组合方案在试验中未出现，如果条件允许，应安排一次验证试验，进行确认。
举例——无交互作用的正交实验
例1：(单指标的分析方法)
板P单晶双层膜工艺调试时，考虑反应温度、底层膜N/Si比、顶层膜N/Si比对电池片效率的影响，每个因素考虑三个水平（具体情况可见下表），实验寻求合适的单晶双层膜工艺条件，使电池片效率最高?
因素
Temp.(A)NH3/SiH4( bottom layer) (B)NH3/SiH4 (top layer)(C)
水平
1350℃3：16：1
2390℃4：17：1
3430℃5：18：1
解：
1、选定指标、因素和水平，设计正交实验：
根据题意，使用L9(33)正交表来安排试验。
L9(33)正交表
2、实施实验，测定指标：
按选定的9个试验进行试验，并将每次试验所得的电池片平均效率记录下来：Run No.123456789
Eta (%)17.8917.9017.8517.9217.9217.8717.9317.9317.84 Wafers (pcs)384040404039403939
3、对实验结果进行分析（极差法）：
为了便于分析计算，把测得的指标值和正交表列在一起组成一个新表。
L 9(34)分析表
K 1K 2K 3：分别是因素A, B, C 的第1、2、3水平所在的试验中对应的指标值（效率）之和；
k 1, k 2, k 3：分别是K 1, K 2, K 3的平均值；极差是同一列中，k 1, k 2, k 33个数中的最大者减去最小者所得的差。极差越大，说明这个因素的水平改变时对试验指标的影响越大。极差最大的那一列，就是那个因素的水平改变时对试验指标的影响最大，那个因素就是我们要考虑的主要因素。
因素A B C Eta(%)Run 111117.890 212217.903 313317.850 421217.924 522317.919 623117.872 731317.928 832117.930 933217.838
K153.643 53.742 53.692 K253.715 53.753 53.666 K353.696 53.560 53.697 k1(=K1/3)17.881 17.914 17.897 k2(=K2/3)17.90517.91817.889 k3(=K3/3)17.899 17.853 17.899极差0.024 0.064 0.011 最优方案
A2
B2
C3
?通过分析可以得出：各因素对试验指标(效率)的影响按大小次序应当是B (底层膜的NH3/SiH4比例)A (温度) C (顶层膜的NH3/SiH4比)；最好的方案应当是A2B2C3。?优化条件在本次实验中已经进行过（Run5），其效率为17.92%，而本次实验中实际效率最高的为Run8，平均效率17.93%，为了最终确定上面找出的试验方案是不是最好的，可严格对比上述两工艺条件的电池片效率，以最终确定优化的双层膜工艺。其他常见的正交实验分析方法：
（1）、多指标的分析方法——综合平衡法、综合评定法；
（2）、混合水平（即各因素水平数不完全相等）——直接利用混合水平正交表、拟水平法（根据经验选取一个较好的水平重复一次作为一个新的水平）；
（3）、有交互作用的正交实验——交互作用表（把两个因素的交互作用当成一个新的因素来看，让它占有一列，叫交互作用列）；
（4）、除用极差分析实验结果外，还可用方差分析法。
JMP中的DOE使用
田口设计（Taguchi Arrays ）
?田口法的目的是开发在任何自然变异（材料、操作员、供应商和环境变化）中都可以运行良好的产品。这就是稳健工程。
?大多数田口法是传统的。他的正交表是二水平、三水平和混合水平部分析因设计。其方法的独特方面在于使用信号和噪声因子，内表和外表以及信噪比。
在每个试验中，田口设计法使用了两个名为内表和外表的设计。田口试验是这两个表的叉积。用于调整制程的控制因子构成了内表。与制程或环境变异性关联的噪声因子构成了外表。田口的信噪比是外表观测响应的函数，它是计算整个外表的统计量，其公式取决于试验目的是否要最大化、最小化或匹配所关注的质量特征目标值。
?田口法定义两种因子类型：控制因子和噪声因子。对控制因子构建的内部设计可查找最优值设置。对噪声因子的外部设计可查看响应如何在较宽的噪声条件范围中运作。
试验可在内部和外部设计试验的所有组合中执行。一个性能统计量由对每次内部试验的外部试验计算得出。它将作为拟合内表设计试验的响应。下面的表列出了推荐的性能统计量。
田口设计
(1)
(2)(3)
(4)
医学科研实验设计的三大要素
医学科研实验设计的三大要素[关键词] 医学科研要素健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙410078)科研的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应。如用某种传统西药或中成药治疗缺铁性贫血病人，观察比较两组病人血红蛋白的上升趋势，该研究中所用的两种药物称为处理因素，缺铁性贫血病人称为受试对象，血红蛋白称为实验效应。如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键问题。处理因素(受试因素) 通常指由外界施加于受试对象的因素，包括生物的、化学的、物理的或内外环境的。但是生物本身的某些特征(如性别、年龄、民族、遗传特性、心理因素等)也可作为处理因素来进行观察。因此，研究者应正确、恰当地确定处理因素。一般应注意以下几点：①抓住实验研究中的主要因素。研究中的主要因素是按以往研究基础上(本人或他人)提出的某些假设和要求来决定的。一次实验涉及的处理因素不宜太多，否则会使分组增多，受试对象的例数增多，在实施中难以控制误差。然而，处理因素过少，又难以提高实验的广度和深度。因此，需根据研究目的的需要与实施的可能来确定带有关键性的因素。②找出非处理因素。除了确定的处理因素以外，凡是影响实验结果的其他因素都称为非处理因素，所产生的混杂效应也影响了处理因素产生的效应对比和分析，这些非处理因素又称混杂因素。例如上述两种不同药物治疗缺铁性贫血病人的试验，非处理因素可能有年龄、性别、营养状况等。如果两组病人的年龄、性别、营养等构成不一，则可能影响药物疗效的比较。因此设计时便设法控制这些非处理因素，只有这样才能消除它们的干扰作用，减小实验误差。③处理因素必须标准化。处理因素的强度、频率、持续时间与施加方法等，都要通过查阅文献和预备试验找出各自的最适条件，然后订出有关规定和制度，并使之相对固定，否则会影响试验结果的评价。如处理因素是药物，必须正确选择批号，给药途径和时间也应标准化和相对固定化。受试对象(研究对象) 受试对象的选择十分重要，对实验结果有着极为重要的影响。大多数医学科研的受试对象是动物和人，也可以是器官、细胞或分子。但中药种植中培育品系的研究则将药用植物列为受试对象。在医学科研中，作为受试对象的前提是所选对象必须同时满足两个基本条件：①必须对处理因素敏感；②反应必须稳定。因此，在观察新药的临床疗效试验中，应当选择中等程度中青年患者，只有这样才能显示疗效率高低的差别。受试对象的疾病应诊断明确(依照国内或国际统一的诊断标准)，且表现具有典型性。研究者必须深知病人的心理状况、情绪起落、病情程度、病程长短、生活习惯、个人嗜好、家庭经济收入、食品种类等都不同程度地影响疗效，这些影响因素必须很好地加以控制，使组间均衡化。根据研究目的不同，对实验动物的选择要求也不同。动物的选择应有针对性地注意种类、品系、年龄(月龄)、性别、体重、窝别和营养状况等。为保证实验效应的精确性，某些动物的生活环境还有严格要求。 [!--empirenews.page--] 试验效应试验效应内容包括试验指标的选择和观察方法两个部分。指标的选择有以下要求：①指标的关联性，选用的指标必须与所研究的题目具有本质性联系，且能确切反映被试因素的效应。所选指标是否具有关联性，充分反映了研究者的专业知识与技术水平。②指标的客观性，指标数据来源决定它的主、客观性质。主观性指标来自观察者或受试对象，易受心理状态与暗示作用的影响，在科研中一般尽量少用。客观性指标是指通过精密设备或仪器测定的数据，能真实显示试验效应的大小或性质；排除了人为因素的干扰。③指标的灵敏度，通常是由该指标所能正确反映的最小数量级或水平来确定。如溶液中物质含量的测定，除测出下限值以外，还可测出最低改变浓度来反映灵敏度。一般要求其灵敏度能正确反映处理因素对受试对象所引起的反应就够了，并非灵敏度越高越好。④测定值的精确性，精确性具有指标的精密度与准确度双重含义。准确度是测定值与真实值接近的程度。精密度是重复测定值的集中程度。从设计角度来分析，第一强调准确，第二要求精密。既准确又精密最好，准确但精密度不理想尚可，而精密度高但准确度低则不行。应当强调指标的精确性除与检测指标的方法、仪器、试剂及试验条件有关外，还取决于研究者的技术水平及操作情况。⑤指标的
失效分析
失效分析 第三章失效分析的基本方法 1.按照失效件制造的全过程及使用条件的分析方法：（1）审查设计（2）材料分析（3）加工制 造缺陷分析（4）使用及维护情况分析 2.系统工程的分析思路方法：（1）失效系统工程分析法的类型（2）故障树分析法（3）模糊故 障树分析及应用 3.失效分析的程序：调查失效时间的现场；收集背景材料，深入研究分析，综合归纳所有信息 并提出初步结论；重现性试验或证明试验，确定失效原因并提出建议措施；最后写出分析报告等内容。 4.失效分析的步骤：（1）现场调查①保护现场②查明事故发生的时间、地点及失效过程③收集 残骸碎片，标出相对位置，保护好断口④选取进一步分析的试样，并注明位置及取样方法⑤询问目击者及相关有关人员，了解有关情况⑥写出现场调查报告（2）收集背景材料①设备的自然情况，包括设备名称，出厂及使用日期，设计参数及功能要求等②设备的运行记录，要特别注意载荷及其波动，温度变化，腐蚀介质等③设备的维修历史情况④设备的失效历史情况⑤设计图样及说明书、装配程序说明书、使用维护说明书等⑥材料选择及其依据⑦设备主要零部件的生产流程⑧设备服役前的经历，包括装配、包装、运输、储存、安装和调试等阶段⑨质量检验报告及有关的规范和标准。（3）技术参量复验①材料的化学成分②材料的金相组织和硬度及其分布③常规力学性能④主要零部件的几何参量及装配间隙（4）深入分析研究（5）综合分析归纳，推理判断提出初步结论（6）重现性试验或证明试验 5.断口的处理：①在干燥大气中断裂的新鲜断口，应立即放到干燥器内或真空室内保存，以防 止锈蚀，并应注意防止手指污染断口及损伤断口表面；对于在现场一时不能取样的零件尤其是断口，应采取有效的保护，防止零件或断口的二次污染或锈蚀，尽可能地将断裂件移到安全的地方，必要时可采取油脂封涂的办法保护断口。②对于断后被油污染的断口，要进行仔细清洗。③在潮湿大气中锈蚀的断口，可先用稀盐酸水溶液去除锈蚀氧化物，然后用清水冲洗，再用无水酒精冲洗并吹干。④在腐蚀环境中断裂的断口，在断口表面通常覆盖一层腐蚀产物，这层腐蚀产物对分析致断原因往往是非常重要的，因而不能轻易地将其去掉。 6.断口分析的具体任务：①确定断裂的宏观性质，是延性断裂还是脆性断裂或疲劳断裂等。② 确定断口的宏观形貌，是纤维状断口还是结晶状断口，有无放射线花样及有无剪切唇等。③查找裂纹源区的位置及数量，裂纹源的所在位置是在表面、次表面还是在内部，裂纹源是单个还是多个，在存在多个裂纹源区的情况下，它们产生的先后顺序是怎样的等。④确定断口的形成过程，裂纹是从何处产生的，裂纹向何处扩展，扩展的速度如何等。⑤确定断裂的微观机理，是解理型、准解理型还是微孔型，是沿晶型还是穿晶型等。⑥确定断口表面产物的性质，断口上有无腐蚀产物，何种产物，该产物是否参与了断裂过程等。 7.断口的宏观分析（1）最初断裂件的宏观判断①整机残骸的失效分析；②多个同类零件损坏的 失效分析；③同一个零件上相同部位的多处发生破断时的分析。（2）主断面（主裂纹）的宏观判断①利用碎片拼凑法确定主断面；②按照“T”形汇合法确定主断面或主裂纹；③按照裂纹
肛肠科如何进行医学科研课题设计
医学科研课题设计 探索生命和疾病的现象，阐明健康和疾病之间的关系，建立有效的防病治病的方法，这就是医学科学研究。 具有如下特点： （一）研究对象特殊 （二）研究方法困难 （三）研究内容复杂 医学科学研究的类型 一、根据研究性质分： 基础研究 应用研究 二、根据研究对象与场地分 实验研究 临床研究 调查研究 三、根据创新程度、认识的深度、研究方式、研究范畴等又可分为很多类。医学科学研究的一般方法 选题定题 建立假说 科研设计 实验观察 数据处理 论文形成 成果应用 科研设计(research design) 一项科研工作，经过选题和定题两个阶段之后，便会形成一套比较成熟的全面设想。将这一设想加以条理化，系统的说明研究者对此问题的认识，拟进行何种实验或观察，具体做法如何，预期的目标是什么，用多长时间来完成，需要给予哪些帮助和支持等，按照一定的格式编写成的文字资料，即为科研设计。在科研课题的公开招标中，科研设计书实际上也就是投标的标书。 科研设计的主要内容 一、立题 一个好的课题名称，能使人对该项研究工作一目了然、不仅可知其目的、内容和主要方法，甚至透过题目还能看出其假说的科学性。欲达此目的，立题必须力争做到鲜明、具体、确切，若能同时反映出“立意新颖”则属更佳。 二、立题依据 此项内容要求回答“为什么要研究这个课题”，应该着重说明选定此一课题的出发点以及主观与客观的条件是什么，选题的独创性、完成的可能性及其实际意义（实用性）如何。 三、国内外现状 把握好本项内容的关键在于“全”和“新”两个字。即全面掌握情况，除日常所见到的一些资料之外，更重要的是在定题之前要进行一次系统的文献查阅并广泛收集信息；在拥有大量资料的基础上，通过时间上的和认识深度上的比较，自然可以了解到哪些成果或结论是新的和最新的，这就是现状。
医学科研设计的分类及其特点
医学科研设计的分类及其特点[关键词] 科研设计分类特点健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙410078)医学科研设计的类型取决于医学专业的各自特点、研究目的、研究对象等条件。医学研究的分类及其设计类型现代医学研究的分类可以沿自然科学的分类，分为基础医学、临床医学、预防医学和卫生事业管理学研究。研究对象包括正常人、病人、动物(实验动物)和生物体赖以生存的自然和社会环境。包括①调查研究：研究者为了解人群的健康状况(疾病的分布、患病率、发病率、病死率和死亡率的水平和消长)，研究环境因素的致病或保护作用，必须结合专业进行周密的调查设计。调查设计是调查研究工作的先导和依据，也是调查结果准确可靠的保证。调查设计的特点即研究因素是客观存在的，如职业、地域、民族等；不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影响，故重点是调查表、分析表与抽样方法设计。 ②临床试验：临床医学研究的内容很广泛，包括了病因学、诊断学、疗效和预后诸领域的研究。限于篇幅现仅就其中疗效观察予以阐述。疗效研究内容即有药物、手术、理化因素的效应，也有营养、护理等辅助措施与预防措施的作用，也可以是对完整的一组治疗方案或一种特定形式的治疗措施的研究。疗效研究的指标，根据不同的目的可以是：生存或死亡，痊愈或未愈，有效或无效，症状或体征的存在或消失，生理、生化指标的变化及副作用等等。如何评价临床疗效的优劣，应注意试验设计的类型，被试因素(药物、手术、理化因素等)的科学性，受试对象的代表性及其诊断的正确性，疗效指标的统一性和可靠性。③实验研究：将若干随机抽取的实验对象随机分配到两个或多个处理组，观察比较不同处理因素的效应，这种研究称为实验研究。实验研究的特点是：研究者能人为设置处理因素；研究对象接受处理因素的种类或水平是由随机分配决定的。因此，实验研究能够更有效地控制误差，使多种实验因素包括在较少次数的实验之中。广义的实验研究包括动物实验、临床试验和社区干预试验。医学科研设计的内容(专业设计和统计学设计) 科研设计主要是为了保证科研(实验、观察)结果符合以下四个性质：①有用性(适用性、目的性，也包括可行性)；②独创性(先进性)；③在减少或排除系统误差前提下的可重复性；④经济性(样本的代表性)。科研设计可分为两个方面：①专业设计，是运用专业理论和知识技术来进行设计，主要功能是为了解决实验观察结果的有用性和独创性。从专业理论角度来选定具体的科研课题，提出假说，围绕检验假设制订技术路线和实验方案。专业设计的正确与否是科研成败的决定因素。②统计学设计，是运用数理统计学理论和方法来进行设计。减少抽样误差和排除系统误差，保证样本的代表性和样本间的可比性，确保实验观察内容的合理安排，以便使实验结果进行高效率的统计分析，以最少的实验观察次数(例数)得出相对最优的结果和可靠的结论。因此，统计学设计是科研结果可靠性和经济性的保证。总之，专业设计和统计学设计都是科研设计的两个重要组成部分，二者相辅相成，缺一不可。由于实验设计涉及医学科研领域广泛，内容也较复杂，方法也较繁多，本文重点介绍科研设计的要素与实验设计的原则及其注意事项。
机械产品失效分析的任务、方法及其展望
机械产品失效分析的任务、方法及其展望 newmaker 摘要：概述了失效与失效分析的概念， 以及失效分析的意义、作用和任务；以防止失效为出发点，论述了失效分析的工作思路、程序和辩证方法；展望了失效分析的未来。 关键词：失效分析；失效分析反馈；失效预测预防 美国《金属手册》认为，机械产品的零件或部件处于下列三种状态之一时，就可定义为失效:①当它完全不能工作时；②仍然可以工作，但已不能令人满意地实现预期的功能时；③受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用，必须立即从产品或装备拆下来进行修理或更换时。 机械产品及零部件常见的失效类型包括变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。 机械产品及零部件的失效是一个由损伤(裂纹)萌生、扩展(积累)直至破坏的发展过程。不同失效类型其发展过程不同，过程的各个阶段发展速度也不相同。例如疲劳断裂过程一般较长，发展速度较慢，而解理断裂失效过程则很短，速度很快，等等。 机械产品及零部件在整个使用寿命期内失效发生的规律可用“寿命特性曲线”来说明，即用失效率(λ)———单位时间内发生失效的比率来描述失效的发展过程。那么在不进行预防性维修的情况下，失效率(λ)与其工作时间(t)之间具有图1所示的典型失效曲线，俗称“浴盆曲线”。按照“浴盆曲线”的形状，即按照机械产品使用的过程，可将失效分为三类。 (1)早期失效是在使用初期，由于设计和制造上的缺陷而诱发的失效。因为使用初期，容
易暴露上述缺陷而导致失效，因此失效率往往较高，但随着使用时间的延长，其失效率则很快下降。假若在产品出厂前即进行旨在剔除这类缺陷的过程，则在产品正式使用时，便可使失效率大体保持恒定值。 (2)随机失效在理想的情况下，产品或装备发生损伤或老化之前，应是无“失效”的。但是由于环境的偶然变化、操作时的人为差错或者由于管理不善，仍可能产生随机失效或称偶然失效。偶然失效率是随机分布的，其很低而且基本上是恒定的。这一时期是产品最佳工作时间。偶然失效率(λ)的倒数即为失效的平均时间。 (3)耗损失效又称损伤累积失效。经过随机失效期后，产品中的零部件已到了寿命后期，于是失效开始急剧增加，这种失效叫做耗损失效或损伤累积失效。如果在进入耗损失效期之前进行必要的预防维修，它的失效率仍可保持在随机失效率附近，从而延长产品的随机失效期。 1 失效分析的意义与任务 1.1 失效分析及其意义 按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因、研究失效事故处理方法和预防措施的技术活动及管理活动，统称失效分析。 失效分析预测预防是使失败转化为成功的科学，是产品或装备安全可靠运行的保证，是提高产品质量的重要途径，是科学技术进步的强有力杠杆，是许多重大法律、法规及技术标准制定的依据。它着眼于整个失效的系统工程分析。其意义和作用在于: (1)失效分析可减少和预防产品或装备同类失效现象重复发生，从而减少经济损失或提高产品质量。 (2)失效是产品质量控制网发生偏差的反映，失效分析是可靠性工程的重要基础技术工作，是产品全面质量管理中的重要组成部分和关键技术环节。 (3)失效分析可为技术开发、技术改造、科学技术进步提供信息、方向、途径和方法。 (4)失效分析可为裁决事故责任、侦破犯罪案例、开展技术保险业务、修改和制订产品质量标准等提供可靠的科学技术依据。 (5)失效分析可为各级领导进行宏观经济和技术决策提供重要的科学的信息来源。
医学科研方法简答题
1.简述医学科研方法的基本步骤 （1）科研选题：确定所要研究的题目是选题的起点 a．准备工作，文献的阅读 b．科研选题的原则：创新性，先进性，科学型，实用性，可行性 c．研究条件和优势。研究条件：人力、物力、财力 （2）科研设计：是对科学研究具体内容与方法的设计和计划安排，分为专业设计和统计设计。 专业设计：是运用专业理论技术知识来进行的设计，即从专业理论角度来选定具体的研究课题，提出假说，围绕检验假设制定技术路线和实验方案。主要解决科学研究的有用性和独创性，决定了科研成果的大小。专业设计的成功与否是科研成败的关键。 统计设计：控制误差、改善实验有效性、确定资料分析方法，同时保证展开设计的布局合理性和实验结论的可信性。 （3）实施方法：调查、实验、临床观察 （4）统计分析： A．以正确的方式收集资料 B．描述资料的统计特征 C．统计推断得出正确而结论 （5）总结归纳：需要注意根据已有的数据来推理，按照自己本次研究的范围下结论总结归纳的基本形式：学术论文。 2.医学科研的任务是什么 （1）发现医学中的未知事物和内在规律 （2）寻找医学中已知事物的未知规律 （3）探索生存环境对人类身心健康的联系 （4）开发医学的应用 3.请简要叙述医学科研设计中专业设计和统计学设计的基本内容 专业设计：是运用专业理论技术知识来进行的设计，即从专业理论角度来选定具体的研究课题，提出假说，围绕检验假设制订技术路线和实验方案。主要解决科学研究的有用性和独创性，决定了科研成果的大小。专业设计的正确与否是科研成败的决定因素。 统计设计：是运用统计学知识和方法来进行的设计。减少抽样误差和排除系统误差，保证样本的代表性和样本间的可比性，确保实验观察内容的合理安排，以便使研究结果进行高效率的统计分析，以最少的实验观察次数（例数）得出相对最优的结果和可靠的结论。主要解决科研的可重复性和经济性问题，是科研结果可靠性和经济性的保证。 4.简述医学科研中误差的种类和控制方法 答案一：按误差的来源，误差的性质和误差的可控性等划分，主要可分为抽样误差和非抽样误差两大类，非抽样误差分为系统误差和过失误差。 抽样误差的控制主要在设计阶段。为了减少抽样误差，必须注意：①力求使抽取的样本具有代表性②具有一定数量的调查对象③在抽样时必须随机化。 非抽样误差的控制： ①调查设计阶段： a在调查设计时，首先应正确确定目标总体。 b在调查计划时，应明确定义调查项目，尤其是可能引起混淆的那些调查项目。 c问卷设计时应紧扣调查目的，合理设置调查问题，在众多问题中精选最具代表性的问题，这也是保证调查质量的重要环节。 d根据调查对象的特点，选择恰当的调查方式，以保证调查质量。
科学实验方法及实验设计
伽利略给我们的启示 摘要 第三学期由刘小兵老师和韩长明老师给我们上的《科学实验方法和实验设计》课涉及到在教学中的真正应用、动手、工艺以及思想方等各个方面，作为跨专业的我眼界大开，收获很大。本文拟从实验方法背后的思所体现的思想之角度谈谈我的认识。 正文 所谓实验，就是重现生活中发生的、需要用已有的或者发展后的科学知识加以解释的现象，由于任何自然界的现象都是错综复杂的，不可避免地会有干扰因素，不可能以纯粹的形态自然地展现在人们面前，力学现象也不例外。因此，人们要从生产和生活中遇到的各种力学现象抽象出客观规律，必定要有相当复杂的提炼、简化、复现、抽象等实验和理论研究的过程[1]。并通过人为控制变量的办法忽略其次要因素，将现象加以放大。而这又是一种理解抽象科学原理，发展科学原理的再好不过的方式。然而我觉得不管实验得如何成功，如何精彩，都离不开思想的指导，那些思想则通过合理巧妙，严谨而又科学的设计体现出来。作为科学实验之始祖的伽利略先生给我们很大的启发。 上课时，刘老师曾不止一次提到伽利略和他对落体运动及斜面问题的研究，而对我影响最大的是他的思想实验。 伽利略（1564——1642），意大利人，是一位伟大的物理学家。为了弄清楚运动的本质，他设计了如下的实验：让一个球沿斜面滚下。这样：球的速度将增大。若是给一个球一个起始的推动力让他沿斜面向上滚，他会慢下来（然后停下来并回头往下滚）。假设斜面近于水平，如果你曾让一个球沿一个小坡度的斜面滚下来过，你就会知道，
它很容易慢下来并停止，即使他是向下滚得。伽利略认识到这种减速是由于斜面和球的表面不光滑造成的，今天我们称其为摩擦。而伽利略关键的一步是通过略去（至少是在他头脑中略去）摩擦的效应而使实验理想化[1],这种事伽利略的伟大之处。更为精彩的是他采取了有特色的令人赞赏的一步：他考虑小坡度平面的极限情形，即理想的水平面，此时小球不会加速也不会减速，这种合理外推的思想是很值得我们借鉴的[2]。伽利略留给我们很多东西，最主要的是科学研究的方法，归纳起来，这些方法包括： 设计实验，以检验特定的假设。虽然细心观察的做法可以追溯到亚里士多德，伽利略最先通过用受控实验来检验特定的假设，从而改变了这一做法。 对现实世界进行理想化，以消除（至少在人的头脑中）任何可能掩盖主要效应的次要效应。 限制探究 范围每次只考察一个问题。伽利略和亚里士多德不同，他更细致的观察水平运动是怎样进行的，她发现没有摩擦力的条件下，物体不会慢下来。 一个好的实验固然精彩，而更可贵的是如何想出来的，能够结合知识进行创作，而这正是韩长明教授的长处，当然有了想法，在付诸行动的过程中需要过硬的基本功，这门课的最后几节是韩老师给我们上的，他从科学实验的创作及其所需的基本功等角度做了讲解并指导学生进行实践，很大程度上给同学们补了一下基本功，这样就可以确保同学们有想法便可以去实施，为接下来的实验设计做了很好的铺垫。 定量方法 伽利略尽最大努力进行测量。他懂得，能做出定量预测的理论更
失效分析思路_张峥
理化检验-物理分册PTCA(PART:A PH YS.T EST.)2005年第41卷3专题讲座 失效分析思路 FAILURE ANA LYSIS M ETH ODOLOGY 张峥 (北京航空航天大学材料学院,北京100083) 中图分类号:T B303文献标识码:E文章编号:1001-4012(2005)03-0158-04 失效分析在生产建设中极其重要,失效分析的限期往往要求很短,分析结论要正确无误,改进措施要切实可行。导致零部件或系统失效的因素往往很多,加之零部件相互间的受力情况很复杂,如果再考虑外界条件的影响,这就使失效分析的任务更加繁重。此外,大多数失效分析的关键性试样十分有限,只容许一次取样、一次观察和测量。在分析程序上走错一步,可能导致整个分析的失败。由此可见,如果分析之前没有一条正确的分析思路,要能如期得出正确的结论几乎是不可能的。 有了正确的分析思路,才能制定正确的分析程序。大的事故需要很多分析人员按照分工同时进行,做到有条不紊,不走弯路,不浪费测试费用。所以从经济角度也要求有正确的分析思路。 1失效分析思路的内涵 世界上任何事物都是可以被认识的,没有不可以认识的东西,只存在尚未能够认识的东西,机械失效也不例外。实际上失效总有一个或长或短的变化发展过程,机械的失效过程实质上是材料的累积损伤过程,即材料发生物理的和化学的变化。而整个过程的演变是有条件的、有规律的,也就是说有原因的。因此,机械失效的客观规律性是整个失效分析的理论基础,也是失效分析思路的理论依据。 失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线,是在思想中以机械失效的规律(即宏观表象特征和微观过程机理)为理论依据,把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环 收稿日期:2005-02-07 作者简介:张峥(1965-),男,教授,博士生导师。境统称为失效信息)分别加以考察,然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察,以获取的客观事实为证据,全面应用推理的方法,来判断失效事件的失效模式,并推断失效原因。因此,失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应,自成思考体系,把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体,从而达到失效分析的根本目的。 在科学的分析思路指导下,才能制定出正确的分析程序;机械的失效往往是多种原因造成的,即一果多因,常常需要正确的失效分析思路的指导;对于复杂的机械失效,涉及面广,任务艰巨,更需要正确的失效分析思路,以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之,掌握并运用正确的分析思路,才可能对失效事件有本质的认识,减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性,大大提高工作的效率和质量。因此,失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分,而且是失效分析的灵魂。 失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程,结果和原因具有双重性,因此,失效分析可以从原因入手,也可以从结果入手,也可以从失效的某个过程入手,如/顺藤摸瓜0,即以失效过程中间状态的现象为原因,推断过程进一步发展的结果,直至过程的终点结果;/顺藤找根0,即以失效过程中间状态的现象为结果,推断该过程退一步的原因,直至过程起始状态的直接原因;/顺瓜摸藤0,即从过程中的终点结果出发,不断由过程的结果推断其原因;/顺根摸藤0,即从过程起始状态的原因出发,不断由过程的原因推断其结果。再如/顺瓜摸藤+顺藤找根0 /顺根摸藤+顺藤摸瓜0/顺藤摸瓜+顺藤找根0等。 # 158 #
临床科研设计
临床科研设计方法 科学研究运用科学的方法、产生新知识的具有创造性或创新性的活动 研究课题的选择和确立 科研选题，是整个科学研究带有方向性的关键决策。爱因斯坦就认为：在科学研究方面“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅是一个数字或实验上的技能而已。而提出一个新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”因此，选题能集中体现作者的学科信息、科学思维、学术水平和实验能力。 科研选题，不仅决定了预期成果的水平，更关系到科研的成败。国内外由于选题的失误，导致整个课题失败的例子很多，而同水平或低水平重复性研究的例子就更多了，造成了时间、财力和人力的巨大浪费。因此，科研工作者必须严肃、认真地进行科研选题。一选题的范围 当前，由于疾病谱的变化，医学模式和医疗目的的改变，人类对于生活质量和健康水平追求更加强烈。人类对疾病和环境的认识，疾病发生发展的病理过程，治疗思路和方法都正在发生着剧烈的变革，顺应这种潮流，选择在医药卫生保健事业中有重要意义或迫切需要解决的关键问题。 二选题的种类 从研究的不同发展阶段可分为： 1 基础研究：以增强科学技术知识，解决未知领域的理论问题为目的，探索医学领域中，带有全局性的一般规律的科学研究。有纯基础研究和应用基础研究。 这类研究特点一般不以具体应用为目的，探索性强，自由度大，风险高。由于未知因素多，在课题设计上要求比较原则，对研究手段要求高。他们的重要成果常常对整个医学领域甚至生命科学产生深刻的影响。 2 应用研究：以应用为目的，针对医学实践中的某一具体的问题进行研究并提出解决问题的方案、方法或药物。如临床各科疾病的预防、诊疗、康复研究。 这类研究特点是采用基础研究提供的理论和成果，解决具体的问题，因此实用性强，理论和方法比较成熟，风险较小，在课题设计上要求技术路线清晰，方法具体可行。目前这类研究是招标的主体，也是重点资助的领域。有应用技术研究和产品研制。 3 开发研究：以物化研究为目的，运用基础和应用研究的成果，研制出产品性物质，或对生产环节进行技术工艺改进的创造性研究。如中药新药开发研究，中医诊疗仪器研制及中药制药仪器和设备的研究等。 这类研究是采用较成熟的理论和技术进行新产品研究，未知因素较少，风险低，成功率高，具有投资大，经济效益高的特点。这类研究多与企业合作进行，也是今后大力提倡和鼓励的方向。有试生产研究和推广应用研究。 从研究的时点可分为：前瞻性研究，回顾性研究。 依研究课题的来源可分为：有关部门下达的、自选的和协作的课题。 根据医学科研的种类及不同特点，可分为： 1 调查研究性的： 2 实验观察性的： 3 资料分析性的： 4 经验体会性的： 5 新技术、新材料、新方法的开发应用： 课题来源 根据我国国情及资金来源，医学科研选题大致分为以下几个： 1 指令性课题各级政府主管部门考虑全局或本地区医药卫生事业中迫切需要解决的问题，指导有关单位或个人必须在某一时段完成某一针对性很强的科研任务。这类课题具有行政命令性质。因此称为指令性项目。 2 指导性课题指导性课题又称招标性课题。国家有关部门根据医药卫生科学发展的需要，制定若干科研项目。 指导性课题主要有以下渠道： 2.1国家自然科学基金①面上项目：②重点项目：③重大项目：④新医药基础性研 究基金： 2.2 政府管理部门科研基金国家、省市及地方科技、教育、卫生行政部门设置医药科学专用研究基金。
《实验设计方法》教案
教师教案( 2005 —2006 学年第 1 学期 ) 课程名称：试验设计方法 授课学时：32 授课班级：23034010-11 任课教师：何为 教师职称：教授 教师所在学院：微电子与固体电子学院电子科技大学
绪论 1学时 教学内容及要求 试验设计方法在科学研究中的作用 1. 科学研究的基本过程 2. 科学研究的基本方法 3. 试验设计方法的主要内容 ●试验设计方法在科学技术发展中的地位和作用。 ●试验设计方法的起源。 ●我国试验设计方法的发展和现状。 ●使用试验设计方法的目的、内容和应用。 ●试验设计方法是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 ●教学内容：正交试验法、优选法基础、回归分析法、均匀设计法、单 纯形优化法 参考资料 ?项可风.试验设计与数据分析.上海科技出版社.1991年 ?陈宝林.最优化理论及算法.清华大学出版社.1990年 ?邓正龙.化工中的优化方法.化学工业出版社.1991年 ?陈魁.试验设计与分析.清华大学出版社.1996年 ? (日)田口玄一.实验设计法.魏锡,王世芳译.机械工业出版社.1987 ? Phadke, M.S. "Quality Engineering Using Robust Design" Prentice Hall, Englewood Cliff, NJ. November 1989 ? Taguchi, Genichi. "System of Experimental Design" Edited by Don Clausing. New York: UNIPUB/Krass International Publications, Volume 1 & 2, 1987 ? Montgomery, D. C.. Design and analysis of experiment. New York: Wiley.1997 ?杨德.试验设计与分析.中国农业出版社.2002 第一章正交试验基本方法 5学时 授课时数： 一、教学内容及要求 ●多因素试验问题、正交试验、正交表符号的意义。 ●因素、水平、自由度、试验指标、交互作用。均衡分散性、整齐可比
《材料失效分析》实验教案2014上.
课程教案 课程名称：材料失效分析实验 任课教师：刘先兰 所属院（部）：机械工程学院 教学班级： 2011级金属材料工程教学时间：2013—2014学年第二学期 湖南工学院
《材料失效分析》实验 实验课程编码： 学时：6 适用专业：金属材料工程 先修课程：材料科学基础、材料力学性能、金属塑性成型原理、现代材料检测技术等 考核方式： 一、实验课程的性质与任务 帮助学生进一步理解所学知识，加深对一般工程结构和机械零件失效分析的基础知识、基本方法和基本技能的掌握；能够利用所学的知识建立失效分析方法和思路（故障树）；熟悉判断失效零件裂纹源的方法；熟知各类断裂件的断口形貌及断裂机制，分析各种断裂类型、起裂点及断裂过程。 二、实验项目 实验一材料失效中的金相分析法实验（2学时） 实验二零件失效的宏观分析法（2学时） 实验三静载荷作用下的金属材料断裂失效断口分析（2学时） 三、实验报告要求 每个实验均应写实验报告。按统一格式，采用统一封面和报告纸。实验报告内容应包括实验名称、目的、内容和理论基础、实验设备（名称、规格及型号）及材料名称，实验步骤、实验结果、结果分析。 四、其它要求 实验中，注重知识、能力、素质的协调发展，突出学生的创新精神与创新能力的培养。 五、教材和参考资料 1教材： 《材料失效分析》，庄东汉主编.华东理工大学出版社. 2．参考资料： [1]《机械零件失效分析》，刘瑞堂编，哈尔滨工业大学出版社.. [2]《材料成形与失效》，王国凡主编，化学工业出版社. [3]《材料现代分析方法》，左演声主编，北京工业出版社. [4] 《断口学》，钟群鹏主编，高等教育出版社. [5] 《金属材料及其缺陷分析和失效分析100例》，候公伟主编，机械工业出版社.
医学科研设计总复习题答案
实验设计 一、简答题 1.交叉设计和拉丁方设计的适用条件和优缺点各是什么？ 答：交叉设计适用条件： （1）处理因素只有2水平（A、B），且两个非处理因素（试验阶段、试验顺序）与处理因素间无交互作用。（2）试验要求两个阶段之间必须安排一定的间隔时间，以便消除前阶段治疗措施的残留效应保证两阶段的起始条件一致。（3）两次观察的时间不能过长，处理效应不能持续过久。（4）为消除患者的心理作用或防止研究者的暗示，一般多采用盲法。（6）交叉设计应尽量避免受试者的失访(lost of follow up)。（7）资料分析中，同样要考虑基线的影响。 拉丁方设计适用条件（特点）：（1）必须是三因素的实验，且因素水平数相等。（2）三因素是相互独立的，均无交互作用。（3）各行、列、字母所得实验数据的方差齐。 交叉设计优缺点：优点：（1）具备自身配对的全部优点，如减少个体差异对处理因素的影响，节省样本含量等；（2）能控制时间因素（试验阶段）对处理方式的影响，因而优于自身对照设计；（3）各试验对象皆接受了试验因素和对照，符合医德要求。 缺点：处理时间不能太长；受试对象中途推出造成数据缺失。限于慢性病的对症治疗，有时停药的间歇期不能为病人接受。 拉丁方设计优缺点：（1）优点是大大减少了实验次数，用较少的实验次数获得较多信息，尤其适用于动物实验和实验室研究;（2）双向控制误差,可以减少实验误差,比配伍组设计优越.（3）可以考核3个因素，也可以考核1或2个处理因素，可同时控制两个因素 缺点：（1）是要求处理数必须等于拉丁方的行（列）数，一般的试验不容易满足此条件（2）数据缺失会增加统计分析的难度;(3)重复少,对差别估计不够精确。 2.析因设计的优缺点。 优点：实验效率高:比单处理因素设计能提供更多的试验信息，可用来分析全部因素主效应，以及因素间各级的交互作用，在医学上可用于筛选最佳治疗方案、药物配方、实验条件等研究。缺点：当因素增加时，实验组数呈几何倍数增加，所需试验的次数很多;不但计算复杂，而且给众多交互作用的解释带来困难。因此，当因素及水平数较多时，一般不采用完全交叉分组的析因设计，而采用正交设计。 析因设计资料分析：应先分析交互效应。若交互效应有统计学意义，要逐一分析各因素的单独效应，即固定一个因素对其他因素进行分析；反之，若交互效应无统计学意义，则因素间的作
实验设计思路
DOE实验设计方法 工艺部 张惠 2011.01.18
目录 ?DOE简介 ?正交实验基础 ?指标、因素、水平 ?正交表及其特点 ?正交实验设计及分析 ?JMP中DOE使用 ?田口设计（Taguchi Arrays）
DOE简介 DOE: Design of Experiment 实验设计 实验设计是研究如何制定适当实验方案以便对实验数据进行有效的统计分析的数学理论与方法，通过有目的地改变一个系统的输入来观察输出（响应）的改变情况。 实验设计的意义： 1.确定哪些参数对响应的影响最大； 2.确定哪些参数设定在什么水平，以便响应达到或尽可能达到希望值（on target）； 3.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便响应的分散度（或方差）尽可能减小； 4.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便不可控参数（噪声参数）对响应的影 响尽可能减小。 在工序开发的早期应用实验设计方法能够提高产量；减少变异性，与额定值或目标值更为一致；减少开发时间；降低总成本。
实验设计在生产/制造过程中的位置： 可控制因素 生產/ 制造 過程 不可控制因素
通过实验，进行优化设计 统计技术在生产/制造过程中 的应用是对过程中输入的变 量（人、机、料、法、环） 进行有目的地优化，使输出 的结果更加理想。 实验设计是其中较为有效的 一种工程工具。 通过实验，控制其不良的影响程度
正交实验基础 实验设计大致可以分为四种类型：析因设计、区组设计、回归设计和均匀设计，析因设计又分为全面实施法和部分实施法。析因设计就是我们常说的正交实验设计。 为什么要进行正交实验： 在实际生产中，影响试验的因素往往是多方面的，我们要考察各因素对试验影响的情况。在多因素、多水平试验中，如果对每个因素的每个水平都互相搭配进行全面试验，需要做的试验次数就会很多。比如对3因素7水平的试验，如果3因素的各个水平都互相搭配进行全面试验，就要做73=343次试验，对6因素7水平，进行全面试验要做76=117649次试验。这显然是不经济的。我们应当在不影响试验效果的前提下，尽可能地减少试验次数。正交设计就是解决这个问题的有效方法。 正交设计的主要工具是正交表。
失效分析常见思路
失效分析在生产建设中极其重要,失效分析的限期往往要求很短,分析结论要正确无误,改进措施要切实可行。导致零部件或系统失效的因素往往很多,加之零部件相互间的受力情况很复杂,如果再考虑外界条件的影响,这就使失效分析的任务更加繁重。此外,大多数失效分析的关键性试样十分有限,只容许一次取样、一次观察和测量。在分析程序上走错一步,可能导致整个分析的失败。由此可见,如果分析之前没有一条正确的分析思路,要能如期得出正确的结论几乎是不可能的。 有了正确的分析思路,才能制定正确的分析程序。大的事故需要很多分析人员按照分工同时进行,做到有条不紊,不走弯路,不浪费测试费用。所以从经济角度也要求有正确的分析思路。 1 失效分析思路的内涵 世界上任何事物都是可以被认识的,没有不可以认识的东西,只存在尚未能够认识的东西,机械失效也不例外。实际上失效总有一个或长或短的变化发展过程,机械的失效过程实质上是材料的累积损伤过程,即材料发生物理的和化学的变化。而整个过程的演变是有条件的、有规律的,也就是说有原因的。因此,机械失效的客观规律性是整个失效分析的理论基础,也是失效分析思路的理论依据。 失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线,是在思想中以机械失效的规律(即宏观表 象特征和微观过程机理)为理论依据,把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环境统称为失效信息)分别加以考察,然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察,以获取的客观事实为证据,全面应用推理的方法,来判断失效事件的失效模式,并推断失效原因。因此,失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应,自成思考体系,把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体,从而达到失效分析的根本目的。 在科学的分析思路指导下,才能制定出正确的分析程序;机械的失效往往是多种原因造成的,即一果多因,常常需要正确的失效分析思路的指导;对于复杂的机械失效,涉及面广,任务艰巨,更需要正确的失效分析思路,以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之,掌握并运用正确的分析思路,才可能对失效事件有本质的认识,减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性,大大提高工作的效率和质量。因此,失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分,而且是失效分析的灵魂。 失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程,结果和原因具有双重性,因此,失效分析可以从原因入手,也可以从结果入手,也可以从失效的某个过程入手,如“顺藤摸瓜”,即以失
探究性实验的设计思路教案
与酶相关的实验设计教案教学反思[教学目的]： 1、知识目标： ①会分析酶的高效性的实验设计； ②会设计验证酶的专一性的实验； ③会设计探究影响酶活性的条件的实验。 2、能力目标： 培养学生分析实验与设计实验的能力 3、情感目标： 科学是在不断的探索中前进的 [教学重点]：探究性实验的实验设计方法 [教学难点]：探究性实验的实验设计方法 [教学用具]：幻灯片 [教学方法]： 讨论、交流、讲述、归纳 [教学用时]：2课时 [教学过程]：第二课时[第一课时已经将四个实验的视频展示] [引入]：介绍实验在广东高考中的地位及考纲对实验的要求以及 可能考查的题型。与酶相关的实验中有验证酶的特性的实验，如 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”“验证酶的专一性”等经典 实验和“探究影响酶活性的条件”的探究性实验。实验题往往是 “源于教材而高于教材”，因此，我们想突破实验这一重点与难点， 就需要先分析教材中的实验然后再讨论设计实验。 一、以酶的高效性为背景的实验分析 酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 107～1013倍。 [备考关注]近年对酶高效性实验的考查主要源于课本的， 此外，针对课本内容直接设问的选择题亦有出现，本考点有可 能成为命题热点。 [讨论]请同学们结合前面的实验复习，讨论出分析实验时应该 分析实验中哪些要点？
[阅读教材P 78 —“比较过氧化氢在不同条件下的分解”]并回答以下问题：[见黑板] [典例1]下表是“比较H2O2在不同条件下的分解”实验设计中，在最适温度下反应物对酶促反应速率的影响。请回答： 试管编号加入材料处理方法实验现象 1 2mLH 2O 2 溶液+2滴清水/ 无气泡 2 2mLH 2O 2 溶液+2滴清水90℃水浴加热少量气泡，带火星的卫生香复燃 3 2mLH 2O 2 溶液+2滴质量分 数为3.5%的FeCl 3溶液 / 较多气泡，带火星的卫生香复燃 4 2mLH 2O 2 溶液+2滴肝脏研 磨液 / 大量气泡，带火星的卫生香复燃 （1）该实验中，自变量是等反应条件，因变量是酶的催化活性。对照组是，实验组。（填试管编号） （2）比较1号和2号试管，你得出的结论是。比较3号和4号试管，你得出的结论是。（3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果3号试管和4号试管的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是什么？ 。 二、以酶的专一性为背景的实验分析 酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 [讨论]按照酶的高效性的实验设计思路设计出验证酶的专一性的实验。 [典例2]如表所示是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。下列叙述不正确的是： 试管编号①②③④⑤⑥2mL质量分数为3%的淀粉溶液＋＋＋———2mL质量分数为3%的蔗糖溶液———＋＋＋1mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度40 60 80 40 60 80 2mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋ 砖红色深浅＋＋＋＋＋＋———注：“＋”表示有，“—”的多少代表颜色的深浅。
医学科研方法与论文写作练习题和答案 (全)
科研设计 一共6道题，每页6道题 单选类型试题： 1) 下面哪项不是实验性研究的优点： A. 可比性好，基线一致 B. 应用的普遍性好 C. 防止选择性偏倚好 D. 高质量的实验性研究是系统评价的可靠资源 2) 试验组和对照组的最佳分配比例是： A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 3:2 3) 下面对于选择研究对象需遵循的原则描述错误的是： A. 选择对干预措施有效的对象 B. 选择预期发病率较高的对象 C. 选择干预对其影响较大的对象 D. 选择能将实验坚持到底的对象 4) 下面对类实验研究的描述错误的是： A. 具备有人为地施加影响因素的特点 B. 同实验性研究的根本区别是：或者没有相等的对照，或者不是用随机的原则分的组 C. 类实验性研究的最大优点是在实际人群中进行人为干预因素研究的可行性高 D. 类实验性研究在回答自变量和因变量的关系时，比实验性研究的可信度高 5) 双盲实验中不知道病人所用药物是试验药还是对照药的是： A. 研究者 B. 病人 C. 监查员 D. 以上均是 6) 实验设盲是为了避免： A. 医生的偏性 B. 病人的偏性 C. 评定者的偏性 D. 以上均是
论文材料的搜集一共6道题，每页6道题 单选类型试题： 1) 中国科学引文数据库属于： A. 参考数据库 B. 全文数据库 C. 语言数据库 D. 压缩数据库 2) 目前世界上最大和最广泛使用的学位论文数据库是： A. 中国优秀博硕士学位论文全文数据（CDMD） B. 万方学位论文 C. ProQuest博硕士论文数据库 D. 中国知网 3) 文献检索时应当先检索： A. 电子文献 B. 印刷版文献 C. 中文文献 D. 英文文献 4) 资料搜集时应注意： A. 正确确定检索途径 B. 检索课题主题概念的提取要准确、全面 C. ?检索策略要适时地加以调整 D. 以上都是 5) 国最大型的学术期刊数据库为： A. 中国学术期刊数据库 B. 中文科技期刊数据库 C. 万方数字化期刊 D. 中国知网 6) 百科全书属于： A. 检索类工具书 B. 参考性工具书 C. 语言性工具书 D. 管理性工具书