实验性研究设计(实验设计)

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什么是实验设计?

什么是实验设计?

什么是实验设计?实验设计是科学实验过程中最关键的一环。

实验设计的合理性和科学性可以直接决定实验的可靠性,进而影响到科学研究的发展进程。

下面将为大家介绍实验设计的概念、目的以及实施过程。

一、实验设计的概念实验设计是科学实验的核心,指的是设计出一个可靠的实验方案,并按照方案执行实验。

其目的是为了获得有足够信度的结果,同时排除可能对结果产生干扰的因素。

实验设计中的关键环节包括实验对象的选择、实验方案的制定、实验条件的控制以及数据收集和分析等。

一个好的实验设计要求实验方案的完善、实验条件的严格把控、数据的真实可靠。

二、实验设计的目的实验设计的主要目的是为了解决科学问题,推进科学研究进程。

一个好的实验设计可以使各种因素相互配合,真实反映研究对象的性质,减少干扰因素对实验结果的影响。

同时,实验设计的优越性还在于它具有可重复性。

只有拥有可重复性的实验结果才能被其他科学家所认同,并作为科学理论的发展点被广泛应用。

三、实验设计的实施实验设计的实施是整个科学研究过程中最关键和最复杂的环节,其步骤主要包括以下几个方面:1.确定研究对象研究对象是进行实验设计的首要步骤,其选择必须符合科学研究的目的和规范,同时要考虑实验的可操作性和实施难度。

2.总体设计方案设计出总体的实验方案,这个方案需要让各种因素能够联动起来,特别是控制因素的数量和强度。

3.确定实验过程中的各项控制要素实验设计的实施还需要确定实验过程中的各项控制要素,包括实验环境、实验设备、实验人员等。

在实验管理中,更好的控制可以更好地确保实验稳定和结果可靠性。

4.数据的收集和分析数据的收集和分析是实验设计的关键阶段,包括通过实验的方法收集数据、对数据进行处理和分析,进而得出相应的结论和结果。

5.结果的报告报告实验结果是实验设计的最后阶段,涵盖着实验过程的总结、实验结果的展示和结论的得出。

这也是实验设计的最终目的所在,因为可以将实验研究的成果向其他科学家展示,在科学领域推动相关研究的发展。

实验性研究设计实验设计

实验性研究设计实验设计

实验性研究设计实验设计实验设计是科学研究中重要的环节之一,它用于探索和验证研究假设,并为研究者提供可靠的数据和结论。

本文将介绍实验性研究设计的主要步骤和要素。

在确定研究目的时,研究者需要明确所要解决的问题和所要达到的目标。

这有助于指导后续的研究过程,并确定所需要的数据和实验设计。

制定研究假设是实验性研究设计中的关键步骤。

研究假设是研究者对研究问题的预测或猜想,它基于已有的理论或实证研究。

研究假设应该明确、具体和可操作,以便进行实验操作和数据收集。

选择研究样本是实验性研究设计的重要环节。

研究样本是指被研究者的群体或个体,它应该代表整个目标群体,并具有一定的代表性和可比性。

选择样本的方法包括随机抽样、分层抽样、整群抽样等。

设计实验方案是实验性研究设计的核心部分。

实验方案包括实验组和对照组的设置、处理或操作的设计、实验的时间和地点等。

实验方案应该具有可重复性和可操作性,并考虑到可能的干扰因素。

进行实验操作是实验性研究设计的具体步骤。

在实验操作中,研究者需要按照预定的实验方案,对实验组和对照组进行相应的处理或操作,并记录实验数据。

收集和分析数据是实验性研究设计的关键环节。

研究者需要收集和整理实验数据,并进行统计分析和解释。

统计分析可以采用描述统计、推断统计等方法,以验证或推翻研究假设,并得出相应的结论。

得出结论是实验性研究设计的结果和意义。

结论应该根据实验数据和统计分析结果进行客观的推理和解释,并与研究假设进行比较和讨论。

撰写报告是实验性研究设计的最后一步。

研究报告应该包括研究背景和目的、研究假设和方法、实验结果和分析、结论和讨论等内容。

报告应该具有逻辑性和可读性,并符合学术写作的规范和要求。

综上所述,实验性研究设计是科学研究中必不可少的环节,它通过合理和可靠的实验方案和数据分析,为科学研究提供了可信的证据和结论。

研究者应该在实验设计过程中严谨和科学,以保证研究结果的有效性和可靠性。

实验性研究

实验性研究

单纯实验后对照设计模式
研 随 试验组 究机
对分 象 组 对照组
干预 测 量
随机临床实验研究设计
设计要点:
将研究对象随机分为试验组和对照组, 观察或测量所研究的应变量,然后向各 组施加不同的干预或处理因素,再次观 测或测量所研究的应变量,比较两组结 果的变化。
临床随机实验研究设计模式
研 究
随 机
常见的对照类型
1
组间对照
2
自身对照
3
历史对照
4
交叉设计对照
1、组间对照
指将研究对象分为试验组和对照组,试验 组施加干预措施,而对照组未施加干预措 施,经过一段时间后观察或测量两组结果 并进行比较。组间对照中,相比较的两组 数据来自不同的受试者。
组间对照示意图
A组(试验组) 干预措施 结果A
比较
干预前
干预措施 比较
结果2
干预后
3、历史性对照
将目前干预措施所引起的结果与过去 的同类研究作比较,是一种非随机、非 同期的对照研究。
历史性对照示意图
B组(对照组)
A组(试验组)
干预措施
已有结果B
以往
比较 研究结果A
现在
4、交叉设计对照
将整个设计分为两个阶段,研究对象 随机分为试验组(A组)和对照组(B组)。 第一阶段试验组接受干预措施,对照组只 有常规措施,观察两组结果。两组患者经 过一段时间洗脱期后进入第二阶段,将两 组接受的治疗措施对调。
结果B B组(对照组) 无干预措施
组间对照的类型
随机同期对照
非随机同期对照
随机分组 同时间 同地点
非随机分组 同时间
同地点
2、自身对照
对研究对象自身在干预前后两个阶段的 效果进行观察或测量,以评价干预措施的 效果如何。自身对照中,对照组和试验组 的数据来自同一组样本。

医学实验设计的种类(一)

医学实验设计的种类(一)



有无盲法等。
三、常用的实验设计类型
(kinds of experimental design)
1 单因素K水平设计
K=1时称为单组设计(one sample); K=2时,有:
配对设计(paired design) 成组设计(two-sample design); K≥3时,叫单因素多水平设计 (completely random design)。
中国·首医
2.实验设计的三个基本要素

实验研究的三个基本要素:处 理因素、受试对象和实验效应。
中国·首医
3.实验设计的基本原则
对照的原则 随机化原则 重复的原则 盲法的原则
中国·首医
某研究者欲说明心理辅导的重要 性,在校外旅游地区选取40人,其中 20作用心理辅导,另20人未作;在校 内有20人采用心理辅导。
表8 甲、乙两药治疗高胆固醇血症的疗效 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 甲药使 胆固醇降低值(mg%) 用与否 乙药使用与否:不用 用 ─────────────────────── 不用 ①16 25 18 ③28 31 23 用 ②56 44 42 ④64 78 80 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注:表10中的四个号码分别代表原题中的第一组至第 四组
有无问题?
中国·首医

1996年对我国4586篇论文统计(中 华医学会系列杂志占6.9%),数据分析 方法误用达55.7%。 最近几年,军事医学科学院胡良 平教授提及了一个令人触目惊心的数 据:全国各类医学期刊中,有统计学 错误的论著竟占到80%。 从笔者多年来对医学科技杂志审稿 的经历中,也证实了以上统计学专家的 结论。

实验方案设计包括哪些内容

实验方案设计包括哪些内容

实验方案设计包括哪些内容实验方案设计包括哪些内容实验方案设计是科学研究的重要环节,它涉及到实验的目的、步骤、材料、方法等方面的设计。

一个合理且完善的实验方案设计能够确保实验的准确性、可重复性,并提供有效的结果分析。

下面将介绍实验方案设计包括的内容。

1. 实验目的:在实验方案设计中,首先需要明确实验的目的和研究问题。

明确的实验目的可以帮助研究者更好地选择合适的实验方法和评估实验结果的有效性。

2. 实验步骤:实验步骤是实验方案设计的核心内容,它包括实验的整体流程和各个步骤的详细操作。

在设计实验步骤时,需要考虑实验的可行性、操作的合理性和步骤的顺序。

合理的实验步骤设计可以确保实验的顺利进行和结果的可靠性。

3. 实验材料:实验材料是指在实验中使用的各种物质和设备。

在实验方案设计中,需要列出所需的实验材料,并注明它们的来源和规格。

合理选择和使用实验材料可以保证实验的准确性和结果的可靠性。

4. 实验方法:实验方法是实验方案设计的关键组成部分,它描述了实验的具体操作和数据采集方式。

在设计实验方法时,需要明确实验变量的选择和控制、数据采集的方法和实验数据的处理方式。

科学合理的实验方法可以保证实验结果的准确性和可靠性。

5. 数据分析:实验方案设计还需要考虑实验结果的分析和解读方法。

在实验数据采集完成后,研究者需要选择合适的数据分析方法进行统计和绘图,并对实验结果进行解读和讨论。

合理的数据分析能够提供科学依据,支持对实验结果的结论和推断。

总之,实验方案设计是科学研究中不可或缺的一环。

它涉及实验目的、步骤、材料、方法和数据分析等多个方面的内容。

一个合理且完善的实验方案设计可以确保实验的准确性和可靠性,为科研工作提供坚实的基础。

因此,在进行实验研究时,我们应该重视实验方案的设计,合理规划每个环节,确保实验的科学性和有效性。

设计性研究实验

设计性研究实验

实验方法,自行选择和组合配套仪器设备,自行拟订实验步骤和实验的注意
事项等,并写出较为完整的实验报告。
实验23:重力加速度的测量
实验的意义和目的
重力加速度是一个重要的地球物理常数,准确 地测定它的量值在科学研究和工程技术方面都具有 重要意义。由于同一物体在地面上不同地区所受的 重力不相同,因而重力加速度g也不相同。重力加速 度是由物体所在地区的纬度、海拔高度及矿藏分布 等因素决定的。通过本实验使学生掌握用单摆装置 和复摆装置来测量重力加速度的方法以及学习研究 减小该实验误差的方法。
2、单摆在摆动中受到空气阻尼,振幅越来越 小,试问它的周期是否会变化?通过实验观察 问答,并用理论加以阐明。
实验24 转动惯量测定的研究
实验的意义和目的
转动惯量是刚体转动的一个重要物理量,它是物体转 动惯性大小的量度。在许多工业设计和研究领域中都要考 虑物体转动惯量的大小,因此,测定物体的转动惯量具有 非常重要的实际意义。
实验提示
(一)用单摆测量重力加速度 1、测量单摆摆线的长度:调节、测量和记录。 2、测量单摆振动的周期: (1)连接集成霍耳开关和HTM-3电子计时器; (2)调节集成霍耳开关的位置,使它正好在摆球所处的竖直位置
时磁钢的正下方,并使集成霍耳开关输出低电平,多功能毫秒仪面 板上的低电平指示灯亮; (3)预置开关次数; (4)改变摆角,用激光光电传感器测量在不同摆角时单摆振动的 周期。将摆球拉开一定距离,并用水平直尺量出此距离,利用三角 函数算出摆角;每拉开一定距离测量五次两倍周期,然后取平均值, 并把数据填入所设计的表格中。
3、求重力加速度:
(2)比较在不同摆角时,对计算重力加速度g带来的影响。 (二)用复摆测量重力加速度
用以上类似方法测量复摆振动的周期,并代入复摆的周期公式, 求出重力加速度。复摆的周期公式为:

实验性研究的设计与实施

实验性研究的设计与实施
6 11 19 2 15 14 10 8 12 1 17 4 3 0 9 16 6 13 7 18 5 7 14 3 16 7 9 2 15 12 11 4 13 19 8 1 18 6 0 5 17 10 8 3 2 16 6 1 13 17 19 8 14 0 15 9 18 11 5 4 10 7 12 9 16 9 10 3 15 0 11 2 1 5 18 8 19 13 6 12 17 4 7 14 10 4 11 18 6 0 8 12 16 17 3 2 9 5 7 19 10 15 13 14 1
第一节 实验设计的基本要素
处理因素 受试对象 实验效应 1.处理因素 是根据研究目的而施加于受试对象,在实 验中需要观察并阐明其效应的因素。 例如:某种降压药的疗效试验。
根据处理因素情况,可分为单因素和多因素 实验。同一因素可以有多个水平。
举例1
表 11.3 不同吸烟量者尿中硫氰酸盐(mg/L)
(3) 标准对照
不设立专门的对照组,而是用现有的标准值 或正常值作对照。
因实验条件不一致,可比性较差,故不太常 用。
例 据大量调查知,健康成年男子脉搏的 均数为72次/分,某医师在山区随机调查了25 名健康男子,其脉搏均数为74.2次/分,标准 差为6.0次/分,能否认为该山区成年男子的脉 搏高于一般人群?
二、均衡原则(齐同原则)
实验组与对照组的除处理因素外其它因素 要尽量一致。
方法: (1)交叉均衡 在实验单元中设立实验组和对照组。 例:欲研究某药对肠道传染病的预防效
果,选择甲、乙两所幼儿园儿童各100名作为 研究对象。该例应如何均衡设置实验组和对 照组。
交叉均衡示意图
甲幼儿园 ( 100人 )
(4)自身对照

实验性研究设计(实验设计)PPT课件

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05
实验性研究设计的注意 事项
注意伦理和法律问题
尊重受试者权利
确保受试者在实验过程中的人身安全和隐私权得到保护,遵循伦理原则,避免任何形式的伤害和侵犯。
遵守法律法规
在进行实验性研究时,应遵守相关法律法规,如药品管理法、医疗器械管理法等,确保实验的合法性和合规性。
注意实验的可靠性和有效性
保证实验方法的科学性
评估实验成本和效益
在实验设计时,应对实验成本和效益 进行评估,确保实验的可行性和经济 性,避免不必要的浪费和损失。
谢谢观看
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目录
• 实验性研究设计概述 • 实验性研究设计的基本原则 • 实验性研究设计的基本类型 • 实验性研究设计的步骤 • 实验性研究设计的注意事项
01
实验性研究设计概述
实验性研究的定义
01
实验性研究是一种科学的研究方 法,通过实验操作来检验假设或 探索变量之间的关系。
总结词
在实验性研究中,应多次重复实验以获取可靠的结论。
详细描述
重复原则是实验性研究设计的重要原则之一。通过多次重复实验,可以减少实验误差和偶然因素的影响,提高实 验结果的稳定性和可靠性。同时,重复实验还可以提供更多的数据支持结论,增强说服力。在实验设计时,应根 据实际情况确定合适的重复次数,以达到良好的统计效果和实际意义。
03
实验性研究设计的基本 类型
单组实验设计
总结词
对单一受试者或一组受试者在实验处理前后的变化进行测量。
详细描述
单组实验设计是指对单一受试者或一组受试者在实验处理前后的变化进行测量的实验设计。这种设计 方法简单易行,适用于探索性实验和初步实验,但无法排除非处理因素的影响,因此结果的可信度较 低。
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2.对照的形式 。
(1)空白对照(blank control) :设立不施加任何处理或干预因素的对照。
(2)实验对照(experimental control)
(3)安慰剂对照(placebo control) :给对照组受试者使用无药理活性的安慰剂。
消除药物以外因素尤其是受试者精神心理因素影响所产生的偏倚。
表 30 只动物完全随机化分组
动物编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
随机数字 33 35 72 67 47 77 34 55 45 70 08 18 27 3 90
余 数 020112110120020
初步分组 A C A B B C B B A B C A A C A
A
8
随机数字表法:也称完全随机法。 例:要将15只受试动物平均分为A、B、C三组。
先将动物编号1~15号。再查随机数字表,(任意)令从第16行第6个随机
数开始,从左至右逐个抄录15个随机数按顺序依次分配至动物1~15编号下,
以3(分三组)除每个随机数字,令余数为0者分A组;余数为1分B组;余数为
2者分C组。
机会被分到实验组和对照组,保证各组间非处理因素均衡一致。 1.随机化目的与内容: ①保证处理组和对照组实验单位各种已知或未知
的基本特征(如年龄、性别、病情、病程等)均衡可比性; ②避免人的主 观因素影响; ③保证统计分析进行统计推断的前提——随机变量。 2.随机化的内容:随机分组、随机抽样、随机实验顺序。 3.随机化方法:随机数字表法、随机排列表法、及抓阄、摸球、掷币、 抽签等半随机方法。
1.实验单位入选条件: 明确纳入标准与排除标准——同质性和代表性,两个
基本条件:①对处理因素敏感。②反应稳定。 2.其它影响因素的控制
A
5
(三)实验效应(experimental effect):处理因素作用于实验单位后引起 的某种反应,可通过具体的指标来表达。在选择效应指标时要注意指标的 关联性、客观性、精确性、特异性和敏感性。
物(即第12号动物)调至C组,使三组动物数相等。最终分组如下,A组:
1,3,9,13,15号,B组:4,5,7,8,10号,CA组:2,6,11,14,12号。
1.指标的关联性——能够确切地反映处理因素产生的效应(专业知识)。 2.指标的客观性:①客观指标,是借助一定的仪器或检验等方式测定所得
的客观数据。多数为定量指标。②而主观指标则是通过研究者观察判断或 由受试者自身主观感觉而回答的结果。多数为定性指标。——可采取多人、 多次、盲法、交叉法进行观察判断。 3.指标的精确性:包括指标的精密度与准确度。 ①精密度是指重复测量或 观察时,测定值(观察值)与其均值的一致程度。 ②准确度是测量值的 正确性的量度,即测定值(观察值)与真实值的接近程度。 4.指标的特异性和敏感性: ①特异性是表示该指标能够鉴别真阴性的能力。 ②敏感性是表示该指标能够检出真阳性的能力。
初步分组结果:A组为1,3,9,12,13,15号,共6只动物;
B组有4,5,7,8,10号,共5只动物动物; C组是2,6,11,14号,共4只动物动物。
需从A组调整1只到C组各组→继续查随机数字表,在上述第15个随机数字90后的
一个随机数是16,用随机数16除以A组动物数6,余数为4,则应将A组第4个动
第二节 完全随机设计
第三节 配对设计
第四节 随机区组设计
第五节 交叉设计
第六节 拉丁方设计
第七节 嵌套设计
第八节 析因设计
第九节 正交设计
第十节 重复测量设计
A
3
第一节 实验研究设计的基本要素与基本原则
一、实验研究设计的基本要素——处理因素、实验单位、实验效应
(一)处理因素(treatment factor):指研究者根据研究目的施加于实验单位, 在实验中需要观察并阐明其效应的因素,即研究因素。可以是生物、理化、 心理、社会等因素,也可以是机体本身内在对机体有影响的因素。
极少量癌症(自发),实验组和阳性对照组都诱导出有意义的癌症,结果通
过统计学分析,对判断受试物的动物致癌性才有参考意义。
(6)相互对照(mutual control) :几个A有效处理的实验组互为对照。
7
(二)随机原则 随机(Randomization):指在实验分组时,每个实验单位都有相同的概率或
1.处理因素与非处理因素(又称混杂因素)的确定 2.处理因素水平的选定和组合:单因素单水平、单因素多水平,多因素单水
平、多因素多水平的实验研究。 3.处理因素的标准化:处理因素在整个实验研究中应始终如一,保持不变。
研究因素间存在交互作用——应按分析交互作用的方法设计分组。
A
4
(二)实验单位 (experimental unit) :亦称受试对象或实验 对象,为处理因素作用的客体,是接受处理因素的基本 单位。根据实验单位的不同,实验性研究分为动物实验 研究、临床试验研究和现场试验研究三类。实验单位可 以选择人、动物、植物、离体器官、组织、细胞、亚细 胞、血清或其它体液等生物材料。
(4)标准对照(standard control) :用现有标准值或正常值作对照,临床上用
公认的经典治疗方法或标准治疗方法作对照也属标准对照。
(5)阴性对照与阳性对照(negative and positive control):如,研究某化合物
是否会致癌的长期动物实验研究中,只有当阴性对照组未发生癌症或仅发生
提高效应指标的 可用性、精确性
可选用多种方法和多个指标,通过多
方法、多途径全面观察,相互补充,
互A相验证,综合分析。
6
二、实验性研究设计的基本原则
(一)对照原则
对照(control)就是在实验中设置与处理组相互比较的对照组。
1.设置对照组的意义与原则——排除非研究因素对实验结果产生的偏差。
三个基本要求:均衡、同步和专设。
实验设计
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பைடு நூலகம்
概述:
以是否对研究对象施加干预为主干进行分类
从统计学的角度出发,医学科学研究按照对研究对象是否进行
干预分为观察性研究和实验性研究两大类。
实验性研究:实 验主体通过实验手 段施加于实验客体 某些干预因素,观 察由此引起的实验 效应。
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2
第三章 实验性研究设计
第一节 实验研究设计的基本要素与基本原则
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