2、实验设计的要素教学提纲
《实验设计(DOE)》教学大纲
SQTC DG-C-05-03.1 教学大纲课程名称：实验设计（DOE）制定日期：2007年7月上海质量教育培训中心《实验设计（DOE）》教学大纲一、课程的目的和任务实验设计是人类在长期的生产斗争和科学实验中为了提高产品的质量和数量，解决多因素试验问题，在不断总结实践经验的基础上逐步形成和发展起来的。
它是利用正交表来安排多因素试验，利用统计数学原理来进行数据分析的一种科学方法。
本课程的目的和任务是让工程技术人员和管理人员了解正交试验设计和参数设计的基本思想和方法，理解参数设计中的稳健设计和灵敏度分析，掌握正交试验设计的方法及统计分析方法。
二、课程的基本要求1．了解试验为什么要设计。
2．理解多因素试验问题及试验要求。
3．掌握正交试验设计的直观和方差分析法。
4．掌握正交表的选用和表头设计。
5．了解三次设计的思想。
6．理解参数设计的基本思想。
7．理解稳健设计和理解灵敏度分析的方法。
三、课程内容（一）实验设计概述内容：单因素和多因素试验；多因素试验的试验设计要求：了解多因素试验为什么要设计重点：多因素试验问题（二）正交试验设计内容：正交表；正交试验设计方法和应用步骤；正交试验的统计分析；正交表的选用和表头设计要求：理解正交试验设计的方法和应用步骤；掌握正交试验设计的直观和方差分析法；掌握正交表的选用和表头设计重点：正交试验设计的方差分析法和正交表的选用和表头设计（三）参数设计内容：田口的三次设计；参数设计的基本思想；稳健设计和灵敏分析要求：了解参数设计的基本思想，理解稳健设计和灵敏度分析的方法重点：稳健设计和灵敏度分析四、本课程与其它课程关系学员在学习本课程前，应掌握数理统计的基本知识，本课程可作为质量管理中常用统计技术的系列课程，也可作为学习6SIGMA管理课程提供基础知识。
六、教材及参考书1．《质量体系中的统计技术》上海科学技术出版社2．培训中心自编DOE讲义。
教育教学实验设计要素
教育教学实验设计要素教育教学实验是教育教学改革的重要组成部分，通过实践活动来促进学生的主动学习和能力培养。
而一个成功的教育教学实验离不开科学的实验设计。
本文将从实验目的、实验内容、实验方法和实验评价四个方面，阐述教育教学实验设计的要素。
一、实验目的实验目的是教育教学实验设计的核心，它明确了实验的目标和方向，为教学活动提供了基础。
实验目的应当具备以下特点：1.明确性：实验目的要准确明确，以确保实验的目标清晰。
2.可操作性：实验目的应当能够具体指导实验活动的安排和实施，使实验过程具备可操作性。
3.可测性：实验目的应当能够通过具体的实验方法和评价体系来进行测量，以验证实验结果的有效性。
二、实验内容实验内容是指在教育教学实验中要完成的任务和活动。
实验内容应当符合教学目标和学生的实际需求，具备以下特点：1.系统性：实验内容应当合理组织，形成系统的整体，使学生能够有机地进行实验活动。
2.可操作性：实验内容应当具备一定的可操作性，以便学生能够根据实验要求进行实验操作。
3.多样化：实验内容可以多方位、多形式地展开，以满足不同学生的需求和能力。
三、实验方法实验方法是教育教学实验活动的实施方法和技巧。
实验方法的选择应当遵循以下原则：1.科学性：实验方法应当具备科学性，符合实验原理和实验目的。
2.灵活性：实验方法应当具备一定的灵活性，以便根据实际情况进行调整和改进。
3.可操作性：实验方法应当具备一定的可操作性，以便学生能够根据实验要求进行实验操作。
四、实验评价实验评价是对教育教学实验结果进行评估和总结的过程。
实验评价应当具备以下特点：1.客观性：实验评价应当客观公正，尽可能排除主观因素的影响。
2.全面性：实验评价应当全面回顾实验活动的各个方面，包括实验过程和实验结果的评价。
3.具体性：实验评价应当具备一定的具体性，能够提供具体的建议和改进方案。
综上所述，教育教学实验设计的要素包括实验目的、实验内容、实验方法和实验评价。
简述教学实验设计的要素
简述教学实验设计的要素教学实验是教育领域中一种重要的教学活动，通过实际操作和观察，让学生亲身体验和感知知识，加深对所学知识的理解和应用能力。
为了使教学实验能够有效地实施，设计一个合理、科学的教学实验至关重要。
本文将简述教学实验设计的要素。
首先，教学实验设计的要素之一是目标和任务。
教学实验的目标是明确的学习目标，其任务是学生在实验中需要完成的内容和所需掌握的知识点。
目标和任务的设定应与课程教学目标相一致，具有明确的针对性和可操作性。
其次，教学实验设计的要素之二是实验内容和过程。
实验内容是实验中所涉及的具体知识和实验现象，实验过程是学生完成实验所需的步骤和操作。
实验内容的选择应结合课程的教学内容和学生的年级特点，确保实验内容具有一定的难度和实用性。
而实验过程则应简明扼要，步骤清晰，易于学生理解和操作。
第三，教学实验设计的要素之三是实验条件和设备。
实验条件是学生进行实验所需具备的环境条件，包括实验室的布置、温度、湿度等因素。
实验设备是学生用来进行实验操作的实验器材和仪器。
教学实验设计时要确保学生能够在合适的环境和使用适当的设备进行实验，以保证实验结果的准确性和可靠性。
再者，教学实验设计的要素之四是实验步骤和安全。
实验步骤是实验操作的具体步骤，包括实验前的准备工作、实验的开展流程和实验后的整理工作。
安全是教学实验设计中不可忽视的要素，设计实验时应考虑到实验过程中可能存在的危险，为学生提供安全的实验操作环境和规范的操作步骤。
最后，教学实验设计的要素之五是实验评价和反思。
实验评价是对学生在实验中的表现进行评估，通过评价来了解学生是否达到了预期的学习目标。
反思是教师和学生对实验过程和结果进行思考和总结，发现问题并改进实验设计的过程。
评价和反思是实验设计的重要环节，可以帮助教师和学生共同提高实验教学的效果。
综上所述，教学实验设计的要素包括目标和任务、实验内容和过程、实验条件和设备、实验步骤和安全、实验评价和反思等。
2、实验设计的要素
员或读者感觉到有必要开展研究，具体内容：
问题的提出及描述
国内外研究的现况与水平
发展趋势与存在的问题 课题的切入点与意义
文献综述
为什么要做这个研究？
科学问题的提出
研究动态
项目的科学意义
参考文献
查阅文献应紧紧围绕以下5个问题：
设计内容2 －研究目的
• 一切要围绕目的进行，是标题的进一步的具体化:
研究具体要达到的目标和解决的问题，即研究结束时要回答的或 解决的问题， 是研究对象、研究方法、成果和应用的高度概括；
• 目的常用一、两句话表达，但不是一句口号，研究者自己 必须清楚要做什么； 目的不是研究的意义，也不是研究内容的阶段性成果的罗 列。
一、科研项目书的内容
项目名称
项目名称要新穎: 新思想、新概念、新构思；
新理论、新方法、新技术。
要用关键词点明拟研究工作的特色或创新；
此关键词应是申请项目在该领域内、国内外最有学术价值 的突破点； 此突破点应是设计书论证围绕的中心。 选题时忌讳项目名称重复，即使所提出的与以前项目的 研究内容有所不同，甚至有所创新，但名称重复则很难 给人以新意。
研究有什么作用？
设计内容3 － 研究内容
实现目的必须要研究的内容和拟解决的关 键问题 研究内容的确定必须紧密围绕研究目的 研究内容是实现研究目的的途径
研究做些什么？
设计内容3 － 研究内容
写作要求： 围绕目标逐次展开 （相互印证、逐步深入、有理有节） 研究内容层次分明 （不同的研究内容、研究层次、研究手段） 研究方法应用恰当 （如实验体系、实验方法、理论模型 ） 浑为一体，可操作性强
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。
教资教学实验设计的要素
教资教学实验设计的要素引言：教资教学实验是教育学专业学生备考教师资格证考试的重要环节之一。
针对不同学科和年级的教学需求，设计出科学合理的教学实验，对于教师提高教学质量、激发学生学习兴趣和培养实践能力具有重要意义。
本文将探讨教资教学实验设计的要素。
一、目标明确教学实验设计首先要明确目标。
这一步骤包括确定实验的基本目标和细化目标。
基本目标是指实验教学的大方向和基本要求，细化目标则是基于课程教学目标和学生的实际情况，在基本目标的基础上进一步细化出来的具体要求。
明确目标有助于提高实验的针对性和实效性，使实验教学具备明确的指导性。
二、原理深入教资教学实验设计要求教师对实验内容的原理深入理解。
只有深入理解实验内容的原理，才能够在设计实验步骤和设置实验材料时进行合理的选择和安排。
理论知识是实验设计的基础，教师应该不断加强知识积累和更新，提升自己的学科素养，才能够在教学实验中发挥更好的指导作用。
三、设计合理教资教学实验设计要求合理布置实验步骤和合理设置实验材料。
实验步骤必须有条不紊，逻辑清晰，能够达到实验目标。
实验材料的选择要与实验内容相符合，能够充分展示实验原理和实验现象。
此外，教师还应考虑到实验的安全性和实施的可行性，确保学生在实验中的安全和实验效果的可靠性。
四、方法灵活教资教学实验设计要求教师在实施过程中能够灵活运用不同的教学方法。
通过采用不同的教学方法，能够更好地激发学生的兴趣和主动性，提高实验教学的效果。
同时，教师还应根据学生的实际情况，灵活调整教学策略，确保实验内容与学生的认知水平相匹配，促进学生的全面发展。
五、评价有效教资教学实验设计要求教师设计科学有效的评价手段。
评价手段应与实验目标相一致，能够全面而准确地评估学生的实验执行能力和实验结果。
教师可以根据实验内容和学生的不同表现情况，选择不同的评价方法，如实验报告、实验操作记录、实验演示等。
评价结果应具有客观性和可比性，便于教师对学生的实验水平进行准确的评判和指导。
初中实验课教案的编写要点
一、前言为了更好地开展初中实验课的教学工作，教师需要编写详细、系统的实验课教案。
实验课教案不仅是教学活动的计划，更是教师科学管理、组织、指导和控制实验课教学的重要工具。
初中实验课教案的编写要点是什么呢？本文将从实验课教案的要素、结构、内容等方面进行详细介绍。
二、实验课教案要素实验课教案要素包括实验名称、实验目的、实验内容、实验材料、实验步骤、实验器材和实验安全等要素。
1. 实验名称实验名称要准确、简明、具体，以便学生和教师识别、理解和记忆。
实验名称必须与实验内容相符，也可以彰显实验内容的特点和研究对象。
2. 实验目的实验目的是实验教学的核心。
实验目的要简明、明确、具体。
实验目的应该包括学生能够掌握的实验技能、实验技术、实验原理和实验方法等方面，以便学生全面掌握实验内容。
3. 实验内容实验内容要求格式清晰、明确，集中反映实验科目的特点和实验目的的要求。
实验内容需要有科学合理的排列顺序，切勿混乱无章。
实验内容应该全面反映实际要素，包括实验宗旨、实验方法、实验结果分析与讨论等方面。
4. 实验材料实验材料要求实验性强、醒目、易于区分。
实验材料应该准确、全面描述各种材料性质、组成、结构等特点，以便学生全面了解实验内容。
5. 实验步骤实验步骤要求熟悉、简便、易操作。
教师应该详细说明每个实验步骤，尤其是要注意安全事项和操作技巧。
实验步骤应该各个步骤之间联系紧密，切勿混淆或重复操作。
6. 实验器材实验器材要求实验性强、易于购买、使用。
实验器材应明确各种器材的名称、性质、用途和数量等方面，以便教师进行更好的实验管理和布置。
7. 实验安全实验安全要求很高。
教师必须明确实验安全注意事项和操作规范，尤其是化学、物理等实验教学。
实验安全也是学生安全教育的重要环节，要为学生确保实验的顺利和安全提供保障。
三、实验课教案结构实验课教案的结构包括标题、主要内容、教学目标、教学方法和实验步骤等几部分。
1. 标题标题要体现实验名称、实验类型和实验内容的概括，使学生、教师一目了然。
教学设计实验的要素包括
教学设计实验的要素包括教学设计实验的要素是指在进行教学实验时需要考虑的关键要点和重要因素。
以下是教学设计实验的要素：1. 实验目标：教学设计实验的首要要素是明确实验的目标。
实验目标应该具体明确，能够达到学生的学习需求和教学要求。
目标可以包括知识、技能和态度等方面。
2. 实验内容：实验内容是教学设计实验的核心要素。
实验内容应当与学科知识和教学要求紧密结合，确保学生能够通过实验获得相关知识和技能。
实验内容应该有层次，有序，能够逐步引导学生的学习。
3. 实验方法：实验方法是指教学设计实验的教学策略和组织方式。
教师可以采用多种实验方法，如讲授法、讨论法、合作学习法等。
实验方法的选择应该根据学科性质和学生的学习特点进行合理搭配，确保实验的效果。
4. 实验步骤：实验步骤是实验设计的重要组成部分。
实验步骤应该具体明确，能够指导学生进行实验操作和实验观察。
实验步骤中应包括实验的准备工作、实验器材的准备、实验操作的具体步骤以及实验结果的记录和分析等。
5. 实验评价：实验评价是教学设计实验的重要环节。
教师可以采用多种评价方法，如实验报告、实验笔记、实际操作能力的考核等。
实验评价应该能够客观、准确地反映学生的学习情况和实验效果。
6. 实验安全：实验安全是教学设计实验的基本保障。
教师在进行实验设计时应重视实验安全，确保学生在实验过程中充分了解实验的危险性和安全措施，避免事故的发生。
7. 实验材料：实验材料是教学设计实验的重要组成部分。
实验材料应该能够满足实验的需求，具备一定的数量和质量，并且易于操作和使用。
8. 实验结果：实验结果是教学设计实验的重要输出。
教师在进行实验设计时应考虑如何收集和记录实验结果，如何进行实验结果的分析和解释。
9. 课堂管理：课堂管理是教学设计实验的重要环节。
教师在进行实验设计时应考虑如何组织学生，管理实验过程，确保实验的顺利进行。
10. 创新设计：创新设计是教学设计实验的重要特点。
教师在进行实验设计时应充分发挥自己的创造力，设计出新颖、有趣、有挑战性的实验内容，激发学生的学习兴趣和积极性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
处理因素
评价元参钩藤汤治疗高血压效 果：80名患者连服15天，血压 值平均下降21mmHg。 处理因素：元参钩藤汤
非处理因素：休息、心理作用、服用其 它药物、季节因素、年龄等
2.受试对象 (study subjects)
➢受试对象是指研究人员施加处理因素的 对象，可以是人或动物，也可以是指其 他的材料等。
不是在试验过程中随意选择。 ➢试验对象必须对病人总体有较好的代表性，即能 够反映不同病情、不同性别和年龄等各种特征的病 人的情况。抽样要遵循随机化原则。 ➢疾病的诊断应按照严格、统一的标准进行，以防 止假阳性病人混入。 ➢对是否采用危重病人、年龄过大的病人和孕妇等 作研究对象应持慎重的态度。
选择研究对象时应注意的问题
如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键 问题。
实验设计的基本要素
非处理因素
处理因素
降压药 情绪、饮食等
受试对象
高血压病人
混杂效应
实验效应
血压值变化 血压值变化
处理因素
1. 处理因素(treatment factor)
➢研究者根据研究目的，欲施加或预观察的能 作用于受试对象并引起直接或间接效应的因 素。
➢处理因素一般是主动施加的某种外部干预或 措施。
处理因素
1. 处理因素(treatment factor)
确定处理因素须注意的问题： ➢把握实验研究中的主要因素，明确处理因素 的性质、数量和水平。 ➢处理因素的数目及水平不宜过大。 ➢区分处理因素和非处理因素。 ➢处理因素必须标准化。
处理因素
(1)生物因素：细菌、病毒、寄生虫等； (2)物理因素：温度、紫外线、手术术式(某些术 式与预后的关系)等； (3)化学因素：药物疗效、毒物、营养物等； (4)研究对象本身具有的特性：性别、年龄、心 理、遗传、不良行为等。
(1)入选的研究对象应能从科研中受益，尽可能获得 最大效应。
(2)在考虑入选研究对象的代表性的同时还要考虑研 究对象的均衡性问题。
(3)入选研究对象的病情在设计时应予以考虑。 (4)是否以志愿者为研究对象应引起重视。 (5)研究对象的依从性。
“大象人”事件
➢ 2006年在伦敦Northwick医院进行了TGN1412 I期临床试验(CD28人源化单克隆抗体)。
实验性研究与观察性研究区别
实验性研究
观察性研究
➢ 人为的施加处理因素于 ➢ 只能客观地观察和记录观
受试对象；
测对象的观测指标；
➢ 受试对象能随机分组； ➢ 观测对象不能随机分组；
ห้องสมุดไป่ตู้
➢ 能在实验中控制一些非 ➢ 影响观测指标的因素无法 处理因素对实验结果的 控制； 影响；
➢ 目的：评价干预措施的 ➢ 目的：找出有意义的观测
➢ 特异性；可以消除非处理因素对研究结果的干扰和
影响。受试对象对处理因素所产生的实验效
➢ 稳定性；应有良好的稳定性，以便有效地控制实验
误差，设减计少中偶应然考现虑象在所整产个生科的研错阶误段结能论否。选
➢ 可行性。择足够、符合条件的受试对象，并且经济
上是否能够负担。
对象选择
➢如何2选.择受试试验对对象象在(设s计tu阶d段y 就s应ub加je以c规ts定)，而
科研设计的作用
合理分组，合理安排研究因素，提高研究质量。 控制误差，使研究结果保持较好的稳定性。 通过较少的观察例数，获取尽可能丰富的信息。
医学科研的类型
根据研究者是否能主动地对研究对象施加 干预，医学研究分为两大类： ➢实验性研究（experimental study） ➢观察性研究（observational study）
处理因素
➢处理因素通常分为单因素和多因素。 ➢单因素研究是每次临床研究只观察一个研究因素的 效应，包括：单因素一个水平和单因素多个水平。 ➢单因素一个水平的优点是目的明确、单一，相对来 说容易操作、执行，其研究条件容易控制。缺点是能 说明的问题少，研究的效率低。如果有多种因素有待 探讨，则研究速度缓慢，浪费了对照组。 ➢单因素多个水平研究时，研究因素虽然单一，但一 个因素有不同水平或称不同等级。
作用。
指标。
赖氨酸可以促进生长发育吗？
课间餐添加赖氨酸
正常课间餐
身高？体重增加？
身高？体重增加？
实验研究的概念及特点
将一组随机抽取的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（或结果），这种研究称为实验研究。 ➢研究者能人为设置处理因素； ➢受试对象接收何种处理因素或水平是由随 机分配而定的。
➢受试对象的选择在医学实验中十分重要， 它对实验结果有着极为重要的影响。
对象选择
对象选择
2.受试对象 (study subjects)
在医学科研中，作为受试对象的前提是所选
对象必须同时满足四个基本条件：
所选择的受试对象对所施加的处理因
➢ 敏感性；素比较敏感，容易产生因处理因素而引起
的实受验试效对应象。对处理因素有较强的特异性，
实验研究的分类
动物实验 持续的时间一般不长，多在一年以内。
animal experimental
临床实验
通常局限在患病人群中，持续
clinical
trial
时间可以较长，目的是了解某种治 疗措施的疗效。
社区干预实验
community interventi人on群t中往r进往ia行在l ，某持个续地时区间的一所般有
(quasi-experiment) 较长，目的是通过干扰某些
危险因素或施加某些保护性
措施，了解它们在人群中产
生的预防效果。
实验研究的基本要素
Elements of experimental study
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。
➢ 作用机制：与T细胞上CD28受体结合，并能够 单独激活T细胞，使T细胞增殖分化，进一步 激活体内免疫系统。
2、实验设计的要素
你对下列研究如何评价？
某研究者欲了解自己发明的一种减肥药的疗效， 进行了如下试验：通过刊登广告找到10名体重指数 超过标准的志愿者参加该项试验，在试验前测量了 这些自愿者的体重，以后自愿者每天按规定服用这 种减肥药，连续服用1周后，再测量这些自愿者的 体重，发现平均减轻了2公斤，故认为该减肥药有 显著减肥作用。