科研设计基本原理和方法
科学研究科研方法与科学实验的技巧
科学研究科研方法与科学实验的技巧科学研究的方法和科学实验的技巧是进行科学探索和发现的关键要素。
本文将介绍科学研究的常用方法以及进行科学实验时需要注意的技巧。
一、科学研究的方法科学研究的方法是指在进行科学研究时所采用的系统性方法论。
下面将介绍几种常用的科学研究方法。
1. 归纳法归纳法是指从已知事实、观察结果或现象中得出普遍规律或结论的方法。
科学家通过观察和实验，总结出一般的规律性。
例如，科学家通过观察许多的物体，总结出重物体会下落的规律。
2. 演绎法演绎法是指从已有规律或原理出发，推导出特定情况下的结论。
科学家基于理论或已知规律，通过逻辑推理得出新的结论。
例如，根据牛顿运动定律可以推导出行星运动的规律。
3. 实证法实证法是指通过进行实验、观察和测量，收集数据并进行分析，从而得出科学结论的方法。
科学家通过观察和实验，验证或证伪某一理论或假设。
例如，科学家进行地震模拟实验，以便研究地震的发生机制和地质构造。
二、科学实验的技巧科学实验的技巧是指在进行实验时需要遵守的一些基本原则和操作方法。
下面将介绍几个进行科学实验时需要注意的技巧。
1. 设立对照组在实验中，为了排除其他因素对实验结果的干扰，需要设置对照组。
对照组是一个和实验组在其他条件相同，但不进行实验操作的组。
通过对比对照组和实验组的实验结果，可以得出实验操作的影响。
2. 多次重复实验为了提高实验结果的可靠性和准确性，需要多次重复实验。
重复实验可以减少实验误差，得到更可靠的结果。
科学家通常会进行多次实验，并取平均值来表征实验结果。
3. 准确记录实验数据在进行实验时，需要准确记录各个实验过程中的数据和观察结果。
实验数据的准确记录能够帮助科学家进行数据分析和结论推导。
同时，为了确保数据的可靠性，实验数据应该进行双重检查和验证。
4. 灵活调整实验设计在实验过程中，如果发现实验结果与预期不符，科学家需要灵活地调整实验设计。
这可能包括改变实验条件、调整测量方法或修改实验方案。
第1单元 科研设计概论
横断面研究可分为普查.抽样调查和典型 调查. （2）、常规资料分析报告 （3）、生态学研究 （4）、个案调查
2、分析性研究
（1）.病例对照研究 （2）.队列研究 （3）.多阶段复合设计研究
（3）指标的灵敏性； 指标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。指标要 有一定的灵敏度。
（4）指标的特异性； 在选用指标时，必须选用能准确反映被 试因素的效应本质且特异性高的指标。
（5）指标的精确性； 所谓精确性包括指标的精密度与准确度。 准确度是指测定值与真值接近的程度。 精密度是指各次测量值的集中的程度。
二.医学科研的基本任务和特点
（一）任务 1.揭示生命的本质及规律 2.阐明疾病的发生机制及转化规律 3.探索防病治病的方法 4.医学理论和学说的验证和发展 （二）特点 1、研究对象的特殊性； 2、研究方法的困难性、 3、研究内容的复杂性
三、医学科研的基本要求
（6）指标的观察性。 指标的观察应避免带有偏性。 如研究者心理常偏于阳性结果，医生常 偏向新疗法。为了消除这种偏性，在设 计时，常采用盲法。
第二节、科研设计的原则▲（P39）
一.对照原则▲
有比较才有鉴别,对照是比较的基础,要 确定处理因素与实验效应的关系,没有对 照不能说明问题. 对照设置的原则---均衡性，可比性 对照的形式有多种,可根据研究目的和 内容加以选择,常用的有以下几种:
3、实施方法
实施方法按照研究对象的属性不同,实施方 法一般可分为三大类. 1.调查 2.实验 3.临床观察
课题研究的基本原理和技术路线
课题研究的基本原理和技术路线教育研究无处不在，研究方式多种多样。
做课题作为研究方式之一，是最科学的研究方式，是“教育科研”。
因为做课题是一种有目的、有计划的研究，以科学理论为指导，采用科学的研究方法。
因此，要提高自己的教育研究水平，就要学会做课题。
一、什么是教育课题（一）教育课题的定义教育课题是用来研究、解决的教育问题。
它有两个要素：第一，它是是一个教育问题（事物的矛盾）比如：“某一类数学题有探讨解法”（学术问题）“怎样帮助某某同学提高成绩”（工作问题）“小学三年级学生学生成绩分化的对策”（教育问题）第一个课题是纯学术问题，第二个问题是工作问题，只有第三个问题是教育问题，适合作为教育课题来研究。
第二，它是教育要研究解决的问题。
问题不等于课题，只有当某个突出问题被当作研究和解决的问题，而且是有计划有目的研究，这个问题就成为课题了。
做课题的过程就是提出问题、分析问题、解决问题的过程。
（二）教育课题类型1.基础性研究课题：基础理论研究课题。
比如：“语文教育功能的分析”2.应用性研究课题：基础理论的应用或教育实践经验的总结。
比如：“扁平化管理在班干部建设中的应用”“在课堂教学中如何把握生成性资源”3.开发性研究课题：开辟新途径、构建新体系、创造新模式等，比如教材建设与课程开发之类的二、教育课题从哪里来教育课题从教育问题中来，从解决教育问题的需要中来。
有问题，并且有解决问题的需要，就产生了课题。
（一）发现的策略1.从教育、教学面临的突出问题中发现课题。
比如：“管理学生的手机兴利除弊”“降低八年级学生成绩分化程度的研究”2.从教育教学中的疑点中发现课题。
比如：“先写话、后指导、再修改的作文教学法实践研究”3.从成功的教育教学及工作经验中提出课题。
比如：“如何在语文课堂教学中为学生提供‘支架’”4.从理论与实践研究成果的启发中形成课题。
比如：“任务型教学法在科学课堂教学中的运用”（二）选择课题的策略1.选题必须要有必要性，即普遍存在的、课非常突出的、急需解决的问题。
研究设计的方法
研究设计的方法研究设计是科学研究的重要环节，是科学研究的基础。
一个科学的研究设计能够保证研究的有效性和可靠性，对于研究结果的准确性起着至关重要的作用。
因此，研究设计的方法是研究者必须要掌握的基本技能之一。
研究设计的方法主要包括以下几个方面：一、确定研究目的和问题。
研究设计的第一步是确定研究的目的和问题。
研究者需要明确自己的研究目的是什么，要解决的问题是什么，这样才能够有针对性地进行后续的研究设计。
在确定研究目的和问题的过程中，研究者需要充分考虑研究的实际背景和现实需求，确保研究的目的和问题是具有一定实践意义的。
二、选择研究方法。
确定研究目的和问题之后，研究者需要选择合适的研究方法。
研究方法的选择应该根据研究的目的和问题来确定，要考虑到研究对象的特点、研究条件的限制以及研究者自身的能力和经验等因素。
常见的研究方法包括实证研究、理论研究、实验研究、调查研究等，研究者需要根据具体情况进行选择。
三、设计研究方案。
在选择研究方法之后，研究者需要设计具体的研究方案。
研究方案包括研究的整体框架、研究的具体步骤、研究的时间安排、研究的经费预算等内容。
设计一个合理的研究方案能够帮助研究者明确研究的整体思路和具体实施步骤，有利于研究工作的顺利进行。
四、制定研究计划。
在设计研究方案之后，研究者需要制定具体的研究计划。
研究计划包括研究的具体内容、研究的实施步骤、研究的时间节点、研究的责任人等内容。
制定一个详细的研究计划能够帮助研究者清晰地了解研究的具体内容和实施步骤，有利于研究工作的有序进行。
五、实施研究。
在制定研究计划之后，研究者需要按照计划开始实施研究工作。
在实施研究的过程中，研究者需要严格按照研究方案和研究计划进行操作，确保研究工作的顺利进行。
同时，研究者还需要及时总结研究的进展情况，发现问题及时调整研究方案和研究计划。
六、分析研究结果。
在研究工作结束之后，研究者需要对研究结果进行分析。
研究结果的分析是研究工作的最后一步，也是最为关键的一步。
如何进行科学的研究设计
如何进行科学的研究设计在进行科学研究设计时，一个良好的研究设计是确保研究结果准确、可靠且有意义的关键。
本文将介绍如何进行科学的研究设计，以确保研究的可靠性和有效性。
一、确定研究目标在进行研究设计之前，首先需要明确研究的目标。
明确研究的目标有助于确定研究的重点和范围，并为后续的研究设计提供指导。
二、回顾相关文献在进行研究设计之前，需要对相关领域的文献进行回顾，了解已有的研究成果和研究方法。
通过回顾相关文献，可以从中汲取经验和借鉴，避免重复已有的研究，同时也可以发现研究领域的知识空白，为后续的研究设计提供依据。
三、制定研究问题和假设在进行研究设计时，需要明确研究的问题和研究的假设。
研究问题是研究的核心问题，而研究假设是对研究问题的假设性回答。
制定明确的研究问题和假设有助于研究的方向和方法的确定。
四、选择研究方法选择合适的研究方法是确保研究结果可靠和有效的关键。
根据研究的目标和问题，可以选择不同的研究方法，如实证研究、质性研究、实验研究等。
在选择研究方法时，需要考虑研究的可行性、可靠性和效度，并结合实际情况进行综合考量。
五、设计研究方案在选择研究方法之后，需要设计具体的研究方案。
研究方案包括研究的样本选择、数据收集和数据分析等内容。
样本选择要具有代表性，并且要考虑到统计学上的可靠性。
数据收集要选择合适的方法，并确保数据的准确性和完整性。
数据分析要根据研究目标选择合适的统计分析方法，以得出有意义的研究结论。
六、实施研究设计完成后，需要按照研究方案进行研究的实施。
在实施研究时，需要遵循科学的操作规范，确保实验的严谨性和可重复性。
同时，还需要注意事项的记录和数据的整理，以备后续分析和解读。
七、数据分析和结果解读在收集到数据后，需要进行数据分析，并解读研究结果。
数据分析需要根据研究问题和研究假设选择合适的统计方法。
在结果解读时，需要结合实际情况和相关文献，进行合理的解释和讨论，以揭示研究的意义和价值。
八、总结和讨论在分析和解读结果之后，需要对整个研究进行总结和讨论。
医学科研设计的基本原则
第三章医学科研设计的基本原则医学科研设计是指对某一项医学研究的具体内容和方法的安排。
作为科学研究，生物医学研究探索生物医学领域内未知事物和未知规律的科学活动，必须有科学的研究方法和合理的设计才能获得真实、可靠的研究结果。
以人为主要研究对象的生物医学研究，由于研究对象的复杂性和特殊性，影响研究效应的因素很多、许多因素无法完全消除，因此对研究设计的要求就更高。
如果研究设计存在缺陷（如样本代表性、可比性、混杂等），就可能影响研究结果的可靠性和研究价值。
另一方面，还要考虑研究对象（样本）的数量，样本量过少或过多都会对研究结果造成影响。
一个缜密而完善的研究设计，能合理地安排各种研究因素，严格控制各种误差，用较少的人力、物力和时间，最大限度地获得足够而可靠的资料。
合理的研究设计是顺利开展各种医学研究的前提条件，也是得到预期结果、达到事半功倍的保证。
为了达到上述目的，在医学研究设计中必须遵循四项基本原则：随机化原则、对照原则、盲法原则和重复原则。
第一节随机化原则随机化的核心是机会均等。
随机化是医学研究中一项非常重要的原则。
在医学研究中，随机化包括两方面的内容：随机化抽样和随机化分组。
通过随机化选择研究对象，可以得到一个有代表性的样本。
当存在未知或不可控制的非处理因素时，随机化分组将研究对象随机分配到实验组和对照组之中，使这些非处理因素在实验组和对照组的分布一致。
因此，随机化是实验性研究中保证组间均衡、可比的重要手段。
一、随机化抽样随机化抽样是指总体或目标人群中的每一个个体都有相同机会被抽中作为研究对象（样本）。
在医学研究中，由于时间、人力、物力限制，通常不能把所有目标人群都作为研究对象，而只能选取其中一部分作为研究对象（样本）。
对一组（或几组）研究对象（样本）进行调查或实验，获得原始数据，经过数据整理和统计分析得到样本信息（如均数、率等指标），并以样本的信息来推断总体人群的特征。
要实现这一推断的前提条件是所采用的研究对象（样本）要有代表性，即能代表目标人群。
临床科研设计知识点总结
临床科研设计知识点总结一、研究设计的基本概念临床科研设计是指研究者为了探索医学问题，应用科学原理和方法，设计一种系统的计划和方案，以收集适当的数据，并对这些数据进行分析和解释的过程。
在研究设计的过程中，研究者需要考虑实验的目的、研究问题、研究对象、研究方法和数据收集等方面的内容，以确保研究的科学性和可靠性。
研究设计的基本概念包括实验、观察性研究、队列研究、病例对照研究、临床试验等。
实验是一种通过对实验组和对照组进行比较来探讨因果关系的研究方法。
观察性研究是一种通过观察人群中不同特征之间的关系来探讨因果关系的研究方法。
队列研究是一种在一段时间内追踪观察人群中患病和未患病者之间的关系的研究方法。
病例对照研究是一种通过对病例组和对照组进行比较来探讨疾病与危险因素之间的关系的研究方法。
临床试验是一种通过对患者进行干预和观察来评价治疗效果的研究方法。
不同的研究设计适用于不同的研究问题和研究对象，研究者需要根据具体情况选择合适的研究设计。
二、研究设计的步骤研究设计的步骤包括确定研究问题、选择研究方法、确定研究对象、设计研究方案、进行实施、收集数据、分析和解释数据、撰写研究报告和交流成果等。
确定研究问题是研究设计的第一步，研究者需要明确研究的目的和研究的问题，以确定研究的方向和内容。
选择研究方法是研究设计的第二步，研究者需要根据研究问题和研究对象的特点选择合适的研究方法，以确保研究的科学性和有效性。
确定研究对象是研究设计的第三步，研究者需要确定研究的人群、患者、样本等对象，并确定研究对象的特点和数量。
设计研究方案是研究设计的第四步，研究者需要详细规划研究的时间、地点、人员、资金等方面的内容，以确保研究的可行性和可靠性。
进行实施是研究设计的第五步，研究者需要按照研究方案的要求进行实验、观察、追踪、干预等工作。
收集数据是研究设计的第六步，研究者需要按照研究方案的要求收集相关的数据和信息。
分析和解释数据是研究设计的第七步，研究者需要对收集到的数据进行统计分析和科学解释。
科研——5.科研设计的原则
一、随机
• 2.随机排列表法
适用于小样本，不适用于抽样研究。大样本（N＞20）时可 分段进行。
（1）两组分配 总样本为N 步骤： 样本编号，查随机数字（取0时R＜N,不取0时R≤N），分组 编号： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 R（不取0，8 6 5 12 1 4 3 9 2 11 7 10 R≤12）P365，第一行第一个 分组（按奇偶） B B A B A B A A B A A B （按N/2） B A A B A A A B A B B B
•二、对照
• （三）形式
• 2.依对照物分 （1）安慰剂对照：指外形 、颜色、大小均与试验药物相近
，但不含任何有效成份的制剂。减少心理因素引起的偏倚 。 以不损害病人健康为前提。 （2）空白对照：对照组不给予任何处理措施，只是干扰因素 与实验组相同。 特点：由于不施加任何处理措施，故主要用于了解疾病自 然的发生、发展规律、预防。可主要用于动物实验。不主
B： C
E＝ Ec
A－B:T+C－C Et＋ Ec- Ec
T Et
② A: T1+C
Et1＋ Ec
B: T2+C
Et2＋ Ec
A-B: T1+C-（T2+C） Et1＋ Ec－ （Et2＋ Ec）
T1-T2
Et1- Et2
（2）尽量控制C，使对照的各组具有齐同可比性，这样抵消才有效。
一、随机
随机是按照概率论的原则，使每个受试对象均 有同等的机会被抽取到样本中或有均等的机会 被分配到不同的组别。
抽样随机化，分组随机化，实验顺序随机化
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实验组 T + S1 = E + e1
— 对照组
S2 =
e2
T
=E
设立对照的目的：使实验效应单独显示出来。
2．对照组设置的要求
均衡性
(1)对等 (2)同步 (3)专设
除处理因素外，对照组具备与实验组对等 的一切非处理因素。
对照组与实验组设立之后，在整个研究进 程中始终处于同一空间和同一时间。
任何一个对照组都是为相应的实验组专门 设立的。不得借用文献上的记载或以往的 结果或其它研究的资料作为本研究之对照。
2020/5/16
广西医科大学卫统黄高明编
2．对照组设置的要求
除实验组接受的研究因素外，实验组和对照组 在其他方面都必须尽可能相同。例如： 动物实验，实验组和对照组间动物的种系、性别、 年龄、体重、窝别、毛色等尽可能一致。 临床试验，实验组和对照组间病人的性别、年龄、 体质、病情（期、型）等尽可能相同。
准确度和精密度高
准确度高和精密度不高
准确度不高和精密度高
准确度和精密度均不高
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第二节 实验设计的基本原则及误差控制
一、基本原则
对照原则 随机化原则 重复原则
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（一）对照原则
1．设立对照的重要意义
（1）“有比较才能鉴别”。实验研究最终要 回答的问题是干预措施的效果有或无、高或低。 要回答这两个问题，只有通过合理的对比鉴别， 才能确定干预措施是否有效以及有效程度。而 对照是比较的基础。 （2）对照的设置可以排除非研究因素对研究 结果的影响。
处理因素设置要求 1、抓住主要因素 2、找出非处理因素（混杂因素） 3、处理因素标准化
三、实验效应（观察指标）
试验研究的结果只有运用恰当的指 标才能表现出来。因此试验设计时应选 择一些能反映效应的指标以评价研究结 果。如何选择测量指标应考虑下述几方 面:
1、选用客观性强的指标（定量指标）
客观指标是指那些不易受主观因素影响的，并能客 观记录的指标，如心电图、血管造影、化验数据等； 主观指标是靠研究对象回答或研究者自行判断而不 能客观记录的指标，如研究对象陈述某些症状（如 疼痛）或研究人员通过问卷表所收集的资料
第一节 实验设计的基本要素
实验设计主要内容： 三要素，三原则
观察对象 对照原则
处理因素 实验效应
重复原则 随机化原则
受试对象 高血压患者
三要素 处理因素 某种降压药
实验效应 服该药前后血压差
实例：拟给原发性高血压病人服用某降 压药A，观察服药前后舒张压差值情况， 研究该降压药是否有效？
一、受试对象：人、动物、微生物、器官、 组织、细胞、基因等。
将一组实验对象随机分配到两种 或多种处理组，观察比较不同处理因 素的效应。
三、实验研究的特点
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因素；
2．能按随机化方法，将研究对象分为 实验组和对照组，使各组具有相似 的基本特征，提高了组间的可比性。
四、实验研究工作的基本步骤
实验设计 实验资料收集 实验资料整理 实验主要解决科研的可重复性和经 济性（科研结果的可靠性和经济性的保证）
科研设计
专业设计
统计设计
成果： 先进性 创新性 科学性和可行性
统计设计：对资料搜集、整理和分析全过 程总的设想和安排。是后续步骤的依据， 是最关键的一环。
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对照的必要性 ---没有比较就没有鉴别
疾病的自愈倾向
感冒、哮喘等
错误的设计
100名感冒患者 体温、鼻塞流涕情况
服用感冒药A
1周后观察：体温 下降和鼻塞流涕 缓解状况
结论：该药能有效治疗感冒，改善鼻塞流涕状况
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感冒的例子
设计：
正确的设计
服用药物A 200名感 随 冒患者 机
4．科研设计的类型
按在研究过程中对研究对象是 否进行干预分为：
（1）实验研究设计 （2）调查研究设计
实验与试验
以动物和样品为对象称为实验： 动物 实验、分子生物学实验
以人为对象称为试验： 临床疗效试验 、新药临床试验、诊断性试验、社区 干预试验等
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二、实验研究的定义
在研究设计中，应尽量少用主观指标，因为其 易受研究对象和研究人员心理状态、启发暗示和感 官差异的影响。必须采用时要注意其缺点。
（2）选择灵敏性高的指标 灵敏的指标是指能如实地反映研究
对象体内微量效应变化的指标。 （3）选择精确性高的指标
精确性包括准确度和精密度。选择 指标时应同时考虑指标的准确度和精密度
2．临床试验
临床试验：是在病人中进行的试验。通 过比较治疗组（或预防组）与对照组的 结果而确定某项治疗或（预防）措施的 效果与价值。
3．社区干预试验
实验对象以社区人群作为一个整体 进行实验观察。社区干预试验一般不能 实施随机分配原则。
二、处理因素
处理因素就是根据研究目的而 施加的特定实验措施。
分析：
不服用药物A
服药组100人
1W后体温下降，症状缓解
1W后体温下降，症状缓解 1天后体温降至正常
治疗前症状差别无 统计学意义
治疗1天时体温差 别有统计学意义
不服药组100人 结论： 2020/5/16 该药有效。
3天后体温降至正常
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实验组的研究因素T产生的效应为E，非 研究因素S1产生的效应为e1
按受试对象不同，实验分为三类：
动物实验 临床试验 社区干预试验
动物 病人 健康人
1．动物实验
优点： 在许多方面可由实验者作任意的安排，使
得研究设计更严密，组间可比性更强。 缺点：
（1）动物实验的结果不能直接解释人类的 疾病现象。
（2）不同种系的动物有不同的生物学特点， 因此动物实验必须选择同一种系动物。
一、科研设计的概述
1．何为科研设计？
就是科学研究具体内容方法的设 想和计划安排。
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2．科研设计的目的
（1）有用性（适用性、目的性， 也包括可行性）
（2）独创性（先进性） （3）可重复性 （4）经济性
3．科研设计的内容
（1）专业设计：运用专业理论技术知识 来进行的设计，主要解决科研的有用性和独 创性（科研成果大小首先取决于它）。