实验设计基础m
教学实验设计的基础
教学实验设计的基础引言：教学实验是现代教学中不可或缺的一环，它不仅能够丰富学生的学习经验，提高他们的实践能力，还能够增进他们对知识的理解和应用。
为了有效地进行教学实验，合理的实验设计是非常重要的。
本文将讨论教学实验设计的基础原则和步骤，帮助教师们更好地规划和组织实验活动。
一、确定实验目标实验目标是教学实验设计的出发点和核心。
在设计实验之前，教师应该明确实验的目标是什么，希望学生通过实验能够达到哪些能力和知识。
实验目标的明确可以帮助教师更好地选择实验内容和设计实验步骤。
二、选择合适的实验内容实验内容的选择应该与教学目标相一致，既要符合教学大纲的要求，又要具有一定的实践性和趣味性，以激发学生的学习兴趣。
教师可以根据教学内容的特点和学生的学习需求来选择合适的实验内容，同时考虑实验材料和设备的可行性。
三、设计实验步骤和流程实验步骤和流程是实验设计中非常重要的一部分。
在设计实验步骤时，教师要清晰明确地说明实验所需的材料和设备，以及学生需要进行的具体操作。
实验步骤应该按照逻辑顺序进行，同时要考虑到学生的实际操作能力和安全因素。
四、确定实验评价指标为了评价学生的实验结果和实验过程，教师需要确定合适的实验评价指标。
评价指标应该与实验目标相一致，能够全面、客观地反映学生的实验能力和实验结果。
常用的评价指标包括实验报告的完成度、实验数据的准确性和实验操作的规范性等。
五、组织实验实施在组织实验实施时，教师需要确保学生对实验目的和实验步骤有清晰的理解，提供足够的实验材料和设备，并严格遵守实验安全规范。
教师还应该指导学生进行实验记录和实验数据的处理，及时解答学生在实验过程中遇到的问题。
六、实验结果的分析和讨论实验结果的分析和讨论是教学实验设计的重要环节。
教师可以通过对学生实验报告的分析和讨论，了解学生对实验结果的理解和应用能力，同时可以为学生提供针对性的指导和反馈。
结论：教学实验设计是教学中不可或缺的一部分，合理的实验设计能够帮助学生更好地理解和应用所学知识。
实验设计的基本原则与方法
实验设计的基本原则与方法一、基本原则。
1. 对照原则。
嘿呀，这个对照可重要啦。
就好比你想知道一种新的减肥方法有没有效果，那你得有个对照呀。
你不能光看自己用了这个方法后的变化，得找一群情况差不多的人，一部分用这个新方法，一部分就按照原来的生活方式，这样一对比，才能知道这个新方法到底有没有用呢。
没有对照，就像在黑夜里走路，迷迷糊糊的，不知道方向对不对。
2. 随机原则。
这随机呀，就像是抽奖一样有趣。
把实验对象随机地分到不同的组里，这样就能避免一些人为的偏差啦。
比如说你要是不随机分组，专门把身体好的人分到一组，身体差的分到另一组，那这个实验结果肯定就不准啦。
随机分组就像打乱一副牌一样，让每个元素都有平等的机会进入不同的组，这样实验结果才更靠谱哦。
3. 重复原则。
这个重复原则呢，就像是多试几次才能确定一件事。
不能只做一次实验就下结论。
就像你扔硬币，扔一次正面朝上，你不能就说硬币肯定每次都正面朝上呀。
要多扔几次，看看正面朝上的概率。
在实验里也是，多做几次实验，多几个样本，这样得到的结果才更稳定，更能反映真实的情况呢。
二、基本方法。
1. 完全随机设计。
这是一种比较简单又直接的方法哦。
就像把一群小宠物，比如说小猫咪，随机地分到不同的笼子里，每个笼子里的小猫咪接受不同的处理。
这种设计简单明了，但是也有它的小缺点，有时候可能会因为个体差异太大，让实验结果有点乱乱的。
不过在很多情况下，还是很实用的呢。
2. 配对设计。
这个就有点像找好朋友啦。
把一些在某些方面很相似的实验对象配成一对，然后一个接受一种处理，另一个接受另一种处理。
比如说双胞胎，他们基因很相似，就可以作为一对来做实验。
这样可以更好地控制个体差异带来的影响，让实验结果更准确。
不过呢，要找到合适的配对也不是那么容易的，就像找灵魂伴侣一样，得花点心思呢。
3. 随机区组设计。
这个就像是把实验对象分成一个个小团体，每个小团体里的情况都比较相似，然后在这些小团体里再进行随机分组。
基础的实验设计和操作技巧
基础的实验设计和操作技巧实验设计是科学研究的基础，它需要科学家们根据研究目的和问题来制定一系列可操作的实验步骤，并采用合适的实验技巧来进行操作。
本文将介绍一些基础的实验设计和操作技巧，以帮助读者更好地进行科学实验。
一、实验设计1. 确定研究目的：在进行实验之前，首先需要明确研究的目的，即我们希望通过实验来解决什么问题或者验证什么假设。
2. 设计实验步骤：根据研究目的，将实验过程划分为不同的步骤，确保实验的逻辑性和可重复性。
每个步骤都需要考虑到前一步骤的结果，并有针对性地设计。
3. 控制变量：在实验设计中，需要注意控制实验中的各种变量，只改变感兴趣的变量，其他干扰变量必须尽量保持恒定。
这样可以更准确地分析实验结果，排除其他可能的干扰因素。
4. 设计对照组：为了验证实验结果的有效性，通常需要设计一个对照组，与实验组进行比较。
对照组和实验组应尽量相似，只在待测变量上有所不同。
5. 样本选择：如果实验涉及到人类或动物的参与，需要注意样本选择的合理性和可行性。
应该遵循伦理规定，并确保样本具有代表性，以便将实验结果推广到更大的群体中。
二、实验操作技巧1. 实验前准备：在进行实验之前，需要做好充分的准备工作。
包括准备所需材料、仪器设备的检查与校准，以及任何需要的预处理步骤。
确保实验材料的存储条件和使用日期等信息。
2. 严格遵循操作规程：在实验操作中，应遵循操作规程和实验室安全要求。
戴好实验手套和安全眼镜，注意实验中的危险物质和操作步骤。
确保操作的准确性和安全性。
3. 控制实验条件：在进行实验时，尽量保持实验环境的稳定。
如温度、湿度、光照等。
确保实验条件的一致性，减小实验误差。
4. 合理调整实验参数：在进行实验时，有时需要对实验参数进行调整，以获得更准确的结果。
例如，调整仪器的测量范围、改变反应时间等。
5. 记录实验结果：进行实验时，应及时记录实验过程和结果。
实验记录应准确、清晰，并包括所使用的方法、条件和观察到的现象。
实验设计的基础方法
实验设计的基础方法实验是一种科学研究的基本方法，而实验设计则是实现科学实验的关键步骤。
好的实验设计可以提高实验的可靠性和有效性，从而更好地指导科研工作。
但是，如何进行合理的实验设计呢？在这篇文章中，我们将介绍实验设计的基础方法。
实验设计的四要素在实验设计前，我们需要首先明确实验设计的四要素：研究对象、实验因素、随机化、设计方案。
研究对象：研究对象是实验研究的主体，是研究所要观察或控制的基本单位。
例如，实验中可以选择的研究对象包括动物、细胞、蛋白质等。
实验因素：实验因素是指影响研究对象的各种因素，例如药物、环境、年龄等。
在实验设计时，需要按照实验的目的选择合适的实验因素，并在实验过程中对其进行控制，以确保实验结果的正确性。
随机化：随机化是指在实验设计中使用随机分组、随机抽样等方法进行实验，以保证样本的代表性和实验的随机性。
只有通过随机化的实验设计，才能够更准确地得出实验的结论。
设计方案：设计方案是实验设计的总体方案，包括实验的具体步骤、分组和样本量等。
在实验设计中，需要仔细制定实验方案，并在实验过程中不断地进行调整和优化，以确保实验结果的可信性。
实验设计的步骤接下来，我们将主要介绍实验设计的四个步骤：确定实验目的、选定实验因素、设计实验方案、实施实验。
确定实验目的：实验目的是实验设计的核心，是制定实验设计方案的前提。
在确定实验目的时，需要考虑以下几个方面：（1）实验所要研究的问题及其科学意义；（2）研究对象的选择及其特点；（3）研究对象所处的环境条件；（4）实验所需的基础设施和技术手段。
选定实验因素：在确定实验目的后，需要选定实验因素，这是实验设计的核心，会直接影响实验结果的可靠性。
在选定实验因素时，需要考虑以下几个方面：（1）尽量减少实验因素的数量，以避免实验结果混杂；（2）选择可以在实验中进行控制的实验因素；（3）尽量选择能够反映实验要研究问题的实验因素。
设计实验方案：实验方案是实验设计的详细计划，包括实验的具体步骤、实验组、对照组等。
科学实验设计的基础知识
科学实验设计的基础知识科学实验在科学研究中起着至关重要的作用，它可以帮助科学家验证假设、探究规律，并推动科学的进步。
而科学实验的设计是实验成功的关键，它需要科学家具备一定的基础知识和技巧。
本文将介绍科学实验设计的基础知识，帮助读者更好地理解和运用科学实验方法。
一、科学实验的基本要素科学实验一般由实验目的、实验材料和设备、实验步骤以及实验数据等要素组成。
1. 实验目的实验目的是科学家制定实验的初衷和目标，它可以通过实验来验证或否定一个科学假设，解决科学问题，或者发现新的知识。
2. 实验材料和设备实验材料和设备是进行实验所需的原材料、试剂或实验装置等。
科学家需要根据具体的实验目的选择合适的材料和设备，以确保实验的准确性和可靠性。
3. 实验步骤实验步骤是指科学家按照一定的顺序和方法进行实验的过程。
科学家应该明确记录每一个实验步骤，确保实验的可重复性和可比较性。
4. 实验数据实验数据是实验过程中所观测和测量到的数据，它可以用来验证科学假设或者得出结论。
科学家需要准确地记录和分析实验数据，并进行合理的数据处理以获得可靠的结果。
二、科学实验设计的原则科学实验设计必须遵循一定的原则，以保证实验的可信度和有效性。
1. 控制变量科学实验中，为了准确地观察和分析某一变量对实验结果的影响，科学家需要尽量控制其他变量的影响。
只有在确定了实验结果与独立变量之间的因果关系后，才能得出准确的结论。
2. 随机分组为了排除实验结果的偶然性，科学家常常采用随机分组的方法将实验对象分成实验组和对照组。
实验组接受某种处理，对照组不接受处理，通过比较实验组和对照组的差异来确定处理的效果。
3. 多次重复为了验证实验结果的可重复性和可靠性，科学家通常会进行多次重复实验。
多次重复实验可以有效地减小误差，提高实验结果的精确度。
三、科学实验设计的方法科学实验的设计方法有很多种，下面介绍几种常见的方法。
1. 单因素实验设计单因素实验设计是最简单的实验设计方法之一。
实验设计的基本方法
实验设计的基本方法实验设计是科学研究中非常重要的一环，它决定了实验的可靠性和有效性。
以下是实验设计的基本方法。
1.目标明确：首先需要明确实验的目标和研究问题。
例如，我们想要研究其中一种药物对疾病的疗效，那么实验的目标就是确定这种药物是否能有效治疗该疾病。
2.假设提出：在明确了目标之后，需要提出相关的科学假设。
假设是指对实验现象的解释或预测。
假设需要明确、可量化并能够被实验验证。
3.变量确定：实验设计的关键是确定需要考虑的变量。
独立变量是实验者有意改变的变量，而因变量是研究的结果或者反应。
其他变量可能会对实验结果产生影响，因此也需要控制或记录它们。
4.样本选择：在做实验前，需要选择代表性的样本来进行实验观察。
样本应该是足够大以代表整个受试对象群体，并且需要均匀地分布在各个实验组中。
5.实验分组：为了比较和验证研究假设，实验对象需要被划分为不同的实验组。
例如，一个药物实验可以有一个实验组接受药物治疗，而另一个对照组则不接受治疗。
6.实验过程：实验的过程需要被准确地记录下来，包括实验员的操作、测量数据的采集和观察过程。
确保实验过程的一致性非常重要，以保证实验结果的可靠性。
7.数据处理与分析：在实验完成后，需要对实验数据进行处理和分析。
数据处理包括去除异常值和异常数据，并进行数据标准化。
数据分析可以使用统计方法，比较各个实验组的差异性，以及验证研究假设的成立与否。
8.结果及讨论：根据实验的结果，进行结果分析和讨论。
结果应该被准确地报告，并且需要进行合理的解释和讨论。
此外，也可以与已有的研究结果进行比较和对比。
9.结论与推广：在结果和讨论的基础上，可以得出结论并对实验结果进行推广。
结论应该回答研究问题并验证假设。
推广性的结论应该能够适用于其他相关领域或条件。
10.反思和改进：在实验设计中，不可避免地会出现一些问题和限制，因此需要进行反思并提出改进意见。
对实验方法进行评估，并设想进行更深入的研究以解决研究问题。
实验设计的基本要素
实验设计的基本要素《实验设计的基本要素》实验设计是科学研究中的重要环节，它旨在通过有系统的设计和控制，获取准确的实验数据和科学结论。
在实验设计中，存在着一些基本要素，这些要素的合理组合和操作对实验的结果产生深远影响。
以下将介绍实验设计的基本要素。
1. 研究目的（Research Purpose）：每个实验都有一个明确的研究目的，研究目的需要明确指出实验的目标、预期结果以及所解决的科学问题。
只有通过明确的研究目的，才能在实验设计中明确实验的方向和内容。
2. 研究对象和样本（Research Object and Sample）：实验设计的第一步是选择研究对象和样本。
研究对象决定了实验的可行性和难度，样本的选择要具有代表性，并满足实验的要求。
选择不当的研究对象和样本，会导致数据偏倚，从而影响实验结论的准确性。
3. 自变量和因变量（Independent and Dependent Variables）：实验设计中需要明确定义自变量和因变量，自变量是研究者有意识控制的变量，它们的改变导致因变量的变化。
因变量是研究者所观测和测量的变量，它受自变量的影响而发生变化。
自变量和因变量的合理选择和定义是实验设计的核心，直接关系到实验是否能够有效地进行和取得科学性的结论。
4. 实验过程和步骤（Experimental Procedure and Steps）：实验设计中需要详细规定实验的过程和步骤，确保实验的可重复性和可比较性。
实验过程需要明确实施的步骤、操作规范、测量、记录等要求，以保证实验数据的可信度和有效性。
5. 控制与处理（Control and Treatment）：实验设计中的控制是指通过对比试验组和对照试验组，排除其他可能影响结果的变量，只留下自变量的作用，从而准确观察和测量自变量对因变量的影响。
处理是指对实验对象施加的特定条件或操作，以观察其对因变量的影响。
合理的控制和处理是实验设计中的关键，能够减少误差和干扰因素。
实验设计的基本内容和步骤
实验设计的基本内容和步骤实验设计听起来有点高大上，但其实就像我们做菜前得计划一下一样。
一、明确实验目的。
这就好比我们出门得知道去哪儿。
你得清楚为啥要做这个实验，是想看看某种新肥料对植物生长有没有帮助呢，还是想知道某个新的教学方法能不能让学生成绩变好。
这是整个实验的大方向，如果这个都模糊，那后面就全乱套啦。
比如说你想研究新肥料对植物生长的影响，这个目的就很明确啦。
二、确定实验对象。
接着就是找实验对象。
还拿植物实验来说，你得选好是用什么植物呀。
是用小青菜呢，还是用玫瑰花。
要是研究教学方法，那对象就是学生啦，是小学生呢，还是中学生。
这就像我们做菜选食材，得合适才行。
三、选择变量。
这里面有自变量和因变量哦。
自变量就是我们能控制改变的因素，在肥料实验里，自变量就是新肥料的用量啦。
因变量就是因为自变量变化而跟着变化的东西，那就是植物的生长情况，像高度呀，叶片数量之类的。
这就像我们调火候（自变量），然后看菜熟的程度（因变量）。
四、设置对照组。
这个可重要啦。
对照组就像一个标准，用来对比的。
在肥料实验里，一组植物用新肥料，另一组就用普通肥料或者不用肥料。
这样才能看出新肥料到底有没有效果。
就像两个人比赛跑步，得有个基准线一样。
五、考虑实验环境。
实验环境也不能忽视哦。
如果是植物实验，是在室内还是室外呢，温度、光照、湿度这些环境因素都可能影响植物生长。
要是学生的实验，教室的氛围、时间安排这些环境因素也会影响结果。
这就像我们做菜，厨房的温度、湿度也会影响菜的口感。
六、确定实验步骤。
这就是具体怎么做实验啦。
从开始准备实验对象，到施加自变量，再到观察记录因变量，一步一步都得写清楚。
就像写菜谱一样，先放什么调料，再怎么翻炒，都得明明白白的。
七、分析数据。
实验做完了，会得到一堆数据。
这时候就要分析啦。
看看这些数据能说明什么问题，是新肥料真的有用呢，还是没效果。
这就像我们吃完菜，得评价一下好不好吃，有没有达到我们预期的效果。
实验设计就是这么个有趣的事儿，每一步都很关键，就像搭积木，一块搭不好，可能整个城堡就不稳啦。
《实验设计基本方法》PPT课件
绪言
我国优化试验设计方法
■60末期代,华罗庚教授在我国倡导与普 及的"优选法",如黄金分割法、分数法和斐波 那契数列法等.
■数理统计学者在工业部门中普及 "正交 设计"法 .
■70年代中期,优选法在全国各行各业取 得明显成效.
■1978年,七机部由于导弹设计的要求,提出了一个五因素的试验, 希望每个因素的水平数要多于10,而试验总数又不超过50,显然 优选法和正交设计都不能用,随后,方开泰教授〔中国科学院应 用数学研究所〕和王元院士提出 "均匀设计"法,这一方法在导 弹设计中取得了成效.
■上世纪40年代,在二次世界大战期间,美 国军方大量应用试验设计方法.
■随后,和对试验设计都作出了杰出的贡献,使该分支在理论上日趋 完善,在应用上日趋广泛.
■50年代,日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设 计表格化,在方法解说方面深入浅出为试验设计的更广泛使用作 出了众所周知的贡献.
绪言
试验设计在工业生产和工程设计及科 学研究中能发挥重要的作用,例如：
■提高产量
■减少质量的波动,提
高产品质量水准
验周期
■大大缩短新产品试
■降低成本
■延长产品寿命
一、实验设计的3个要素
实验因素、实验单位、实验效应是实验设计 的3个要素.
它们在实验中是不可缺少的,在实验设计时 必须认真予以考虑.
其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差.
最好通过一些预实验,初步筛选实验因素并确定取哪些水平较合适, 以免实验设计过于复杂,实验难以完成.
实验因素所作用的对象称为实验单位. 如用小鼠做实验,小鼠就是本次实验的实验单位,或
称为受试对象；若用小鼠肝细胞做实验,其表现形 式叫样品〔有时一个样品由若干只鼠的肝细胞混合 而成〕. 一个样品就是一个实验单位.不同性质的实验研究 需要选取不同种类的实验单位,一个完整的实验设 计中所需实验单位的总数称为样本含量. 最好根据特定的设计类型估计出较合适的样本含量. 样本过大或过小都有弊端.
试验设计的基本原理和方法
第一节实验设计的基本原理和方法一．实验设计的基本程序实验设计是通过学生自行设计实验去了解科学研究的基本过程，其主要功能是训练学生的实验研究能力。
它对加深理解课堂讲授的已知规律和应用已知规律去探讨研究未知世界有重要作用。
因此指导学生完成一个好的实验设计对培养研究型、创造型人才有重要的意义。
实验研究基本程序大致包括立题、实验设计、实验和观察、实验结果处理和分析及得出研究结论。
（一）立题立题是确定所要研究的课题，是研究设计的前提，决定研究方向和内容。
立题的过程是创造性的思维过程，它包括选题和建立假说。
1．选题一个好的选题应该具有目的性、创新性、科学性及可行性。
目的性是指选题应明确、具体地提出要解决的问题，必须具有明确的理论或实际意义。
选题越具体明确，说明选题者的思维越清楚。
创新性是指发现新的规律和现象，提出新见解、新技术、新方法和新理论，或是对原有的规律、技术或方法进行修改完善。
科学性是指选题应有充分的科学依据，要与已证实的科学理论和科学规律相符合。
一个好的选题必须符合自然科学的基本原理，不应脱离科学规律作无根据的胡思乱想。
可行性是指选题应考虑研究者的技术水平和所在实验室客观条件，去选择力所能及的课题。
要综合考虑研究者的学术水平、技术水平和实验室条件及研究基础，盲目地求大、求全和求新最终只能纸上谈兵，无从下手。
因此，选题过程中要查阅大量的文献资料和实验资料并进行分析研究，了解前人和别人对有有关课题已做的工作、取得的成果和尚未解决的问题。
只有充分了解最新的研究进展和动向，在进行综合分析的基础上，找出研究课题的关键，从而建立假说及确定研究课题。
2．假说的建立假说是预先假定的答案或解释，也是实验研究的预期结果。
科学的假说是关于事物现象的原因、性质或规律的推测，其建立需要运用对立统一的观点进行类比、归纳及演绎等一系列逻辑推理过程。
一旦课题选定后，就要建立这个课题的假说，假说是课题研究重要的思想理论准备，是实验设计的前提和依据，在假说的指导下，实验设计就更具有目的性、计划性和预见性，就可全方位的周密、细致地安排实验设计的各个方面。
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处理组： 处理组：处理因素 + 非处理因素 对照组： 对照组： 比较结果 处理因素
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处理效应 + 非处理效应 非处理效应 处理效应
非处理因素
对照的形式
Today: 8 December 2010
包括：空白对照、安慰剂对照、实验对照、标准对照、 包括：空白对照、安慰剂对照、实验对照、标准对照、 自身对照、相互对照 、历史对照 自身对照、
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Today: 8 December 2010
4、指标的观察 若实验效应的观察带有偏性， 、 若实验效应的观察带有偏性， 则会影响结果的比较分析。 则会影响结果的比较分析。如研究者的心理常 偏向阳性结果，医生常偏于新疗法组， 偏向阳性结果，医生常偏于新疗法组，而病人 则对新疗法持怀疑态度等。 则对新疗法持怀疑态度等。为消除或最大限度 地减少这种偏性，在设计时常采用单盲法 单盲法、 地减少这种偏性，在设计时常采用单盲法、双 盲法和三盲法。 盲法和三盲法。
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Today: 8 December 第一节 实验研究的基本要素2010
三要素： 处理因素 处理因素； 受试对象 受试对象； 实验效应 三要素：1.处理因素；2.受试对象；3.实验效应
其他因素 其他效应
处理因素
降压药
受试对象
高血压病人
实验效应
血压值
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Today: 8 December 2010 一受试对象(study subjects) 又称 实验单位 （experiment unit)
（ 1）空白对照 ） 空白对照(blank control)：对照组不加任何处理因素 。 ： 对照组不加任何处理因素。
例如： 实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。 例如：①实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。 ②试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。 试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。
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Today: 8 December 2010 1、实验性研究：研究者根据研究目的人为的、主动的 、实验性研究：研究者根据研究目的人为的、 施加干预措施， 控制实验， 排除干扰， 施加干预措施 ， 控制实验 ， 排除干扰 ， 观察总结其结 果的研究。 果的研究。 2、观察性研究：又称非实验性研究或对比研究。研究 、观察性研究：又称非实验性研究或对比研究。 者被动的、 不施加任何干预， 者被动的 、 不施加任何干预 ， 对研究对象在自然条件 下显示的结果进行观察， 并给以客观的描述、 下显示的结果进行观察 ， 并给以客观的描述 、 对比分 析的研究。 析的研究。 两者的区别与联系： 两者的区别与联系：
（一）拟定相互比较的处理（包括对照） 拟定相互比较的处理（包括对照） 对照 重复） （二）确定实验对象及数量 （重复） （ 三 ） 确定将各实验单位分配到各种处理 中去的原则（随机分配或随机化分组） 中去的原则（随机分配或随机化分组）。 （四）拟定观察项目和登记表 （五）拟定对资料整理分析的预案
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对照的形式
Today: 8 December 2010
（3）实验对照 ）实验对照(experimental control)：对照组 ：
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Today: 8 December 2010
如实验设计出现错误， 如实验设计出现错误，不论用什么统计方法进行数据处理 也无法得到正确的结论。 也无法得到正确的结论。 实验结束后再找统计学家，无异于给死人做尸体解剖。 实验结束后再找统计学家，无异于给死人做尸体解剖。 R.A.Fisher 因此，在医学科研中只要条件允许， 因此，在医学科研中只要条件允许，应尽量在良好的 实验设计的基础上采集数据。 实验设计的基础上采集数据。 (3) 研究结果满足科学性的重要保证 实验设计是关于数据收集、 实验设计是关于数据收集 、 统计方法应用和得出结论 的关键步骤，是顺利地进行实验和收集数据、 的关键步骤，是顺利地进行实验和收集数据、分析数据的 先决条件。 先决条件。
对照(control) 原则 一 对照
对照的意义 ：
例: 老年性慢性支气管炎 气候转暖 自然缓解 气候转暖,自然缓解 转暖 药物治疗
Today: 8 December 2010
①区分处理因素与非处理因素的效应，是比较的必要基础 区分处理因素与非处理因素的效应， 比较的必要基础
②消除和减少实验误差 （可控的非处理因素的影响） 可控的非处理因素的影响）
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Today: 8 December 2010
2、特异性和灵敏性 、
指标的特异度反映其鉴别真阴性 指标的特异度反映其鉴别真阴性 特异度
的能力， 灵敏度则反映其检出真阳性的能力 则反映其检出真阳性的能力， 的能力 ， 灵敏度 则反映其检出真阳性的能力 ， 特异度 高的指标不易受混杂因素的干扰； 高的指标不易受混杂因素的干扰 ； 灵敏度高的指标能 将处理因素更好地显示出来。 例如： 将处理因素更好地显示出来 。 例如 ： 研究某药治疗缺 铁性贫血的疗效， 既可选用临床症状、 体征， 也可选 铁性贫血的疗效 ， 既可选用临床症状 、 体征 ， 用血红蛋白含量作为观察指标， 用血红蛋白含量作为观察指标 ， 但这些指标均不够灵 只有在缺铁比较明显的情况下才有较大的变动； 敏 ， 只有在缺铁比较明显的情况下才有较大的变动 ； 若选用血清铁蛋白作为观察指标， 若选用血清铁蛋白作为观察指标 ， 则可敏锐的反映出 处理因素的效应。
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Today: 8 December 第二节 实验设计的基本原则2010
（一）对照（control） 对照（ ） （二）随机化（randomization）分组 随机化（randomization） （三）重复（replication） 重复（ ）
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Today: 8 实验设计的基本内容 December 2010
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医学研究分类
1. 实验研究 主动施加干预 实验研究(主动施加干预 主动施加干预): 受试对象： 临床试验（ 受试对象：人——临床试验（clinical trial） 临床试验 ） 动物实验（ 动物——动物实验（ animal experiment ） 动物 动物实验 临床试验：治疗——临床疗效实验 临床试验：治疗 临床疗效实验 预防——社区干预实验（community 社区干预实验（ 预防 社区干预实验 intervention trial） ） 2. 调查研究 无主动施加干预 被动地观察、如实记录 调查研究(无主动施加干预 被动地观察、 无主动施加干预):被动地观察 联系： 调查研究可为实验研究提供线索， 联系： 调查研究可为实验研究提供线索，而实验研究还 需要通过调查研究加以证实。 需要通过调查研究加以证实。
特点： 特点： 简单易行，但容易引起心理差异， 简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实 验效应的测定。 验效应的测定。
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Today: 8 December 2010
（2） 安慰剂对照 ） 安慰剂对照(placebo control) 对照组施加一种无药理作用的“假药” 安慰剂 安慰剂。 对照组施加一种无药理作用的“假药”—安慰剂。 要求其剂型、大小、颜色、重量、 要求其剂型、大小、颜色、重量、气味及口味与试验 药物一致。 药物一致。 特点：可克服研究者、受试对象、 特点 ： 可克服研究者 、 受试对象 、 评价者等由于心理 因素所形成的偏性。 因素所形成的偏性。 注意：安慰剂对照的使用要慎重， 注意 ： 安慰剂对照的使用要慎重 ， 应以不损害病人健 康为前提。 康为前提。
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Today: 8 December 2010
注意： 注意： 抓住主要处理因素 区分处理与非处理因素 处理因素必须标准化
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Today: 8 December 三 实验效应(experimental effect)2010 处理因素作用于受试对象的结果，通过观察指标 处理因素作用于受试对象的结果，通过观察指标 表达。观察指标应客观、精确、灵敏、特异。 表达。观察指标应客观、精确、灵敏、特异。 客观 客观性： 1.客观性：观察指标有主观指标和客观指标，主观指 客观性 观察指标有主观指标和客观指标， 标是受试对象的主观感觉、 记忆 、 陈述或实验者的 标是受试对象的主观感觉 、 记忆、 主观判断结果； 主观判断结果 ； 而客观指标则是借助测量仪器和检 验等手段来反映的观察结果。 在临床试验中， 一般 验等手段来反映的观察结果 。 在临床试验中 ， 来说， 来说 ， 主观指标易受研究者和受试对象心理因素的 影响， 具有随意性和偶然性； 影响 ， 具有随意性和偶然性 ； 而客观指标具有较好 的真实性和可靠性。 的真实性和可靠性。
动物的选择： 种类、品系、年龄、 动物 的选择：种类 、 品系 、 年龄 、 体 的选择 重、窝别、营养…… 窝别、营养
病例的选择：纳入标准、 病例的选择：纳入标准、剔除标准 的选择
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二 处理因素(studyToday: 8 December 2010 ) 处理因素 factor，treatment ，
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统计设计
研究设计包括： 研究设计包括：专业设计与统计设计 专业设计：选题、查阅文献、建立假说、预试验、 专业设计：选题、查阅文献、建立假说、预试验、确定研 究对象和技术方法等 统计设计：围绕专业设计，确定统计设计类型、受试对象、 统计设计：围绕专业设计，确定统计设计类型、受试对象、 样本大小、分组方法、观察指标、 样本大小、分组方法、观察指标、统计分析指 标及统计分析方法等分析方法 是否施加干预：实验设计（ 是否施加干预：实验设计（experiment design）和调查设 ） 计 (survey design)， 即实验性研究和观察性研 ， 究
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3、精确性 、
包括准确度和精密度两层含义。 包括准确度和精密度两层含义。