研究設(shè)計型實驗設(shè)計步驟.doc

研究、設(shè)計型實驗的基本程序一、查閱相關(guān)資料 在確立研究課題之前或后需要查閱大量的參考文獻(xiàn)及資料，以了解目前國內(nèi)外相關(guān)研究的動態(tài)及其研究的前景然后確定研究的目的、意義及研究的范圍。 二、立題： 確立要研究的課題，是實驗設(shè)計的前提，同時也決定了研究的方向和研究內(nèi)容。立題的正確性和科學(xué)性關(guān)系到實驗結(jié)果是否準(zhǔn)確，結(jié)論是否可行，所以必須慎重立題。 立題的基本原則： 1.目的性、應(yīng)用性：立題首先應(yīng)有明確具體的目的，即通過該實驗究竟要解決什么問題，這些問題必須是當(dāng)前生產(chǎn)實踐急待解決的問題，在生產(chǎn)實踐中具有廣泛的應(yīng)用前景，具有一定的實踐意義和理論意義同時題目要簡練，不易過繁過大。一個實驗?zāi)芙鉀Q12個問題即可。 2.前瞻性、創(chuàng)新性：科學(xué)研究是創(chuàng)新工作，必須具有前瞻性和創(chuàng)新性，即前人尚未做過，尚未解決或做得不完善，尚未得出結(jié)論的問題，這就需要查閱大量文獻(xiàn)和國內(nèi)外科研資料，充分考慮到通過該實驗研究能否（或擬）提出新的規(guī)律，新的見解、新的技術(shù)、新的方法或?qū)υ?guī)律技術(shù)提出補(bǔ)充或修改。 3.科學(xué)性、可行性： 對所研究的課題，首先要有一個設(shè)想，然后設(shè)計實驗去證實設(shè)想是否正確，因此立題必須有充分的科學(xué)依據(jù)。要與已證實的科學(xué)理論，科學(xué)規(guī)律相符合，不能毫無根據(jù)的憑空設(shè)想。采用的方法和技術(shù)應(yīng)是先進(jìn)而可行的，立題必須符合實驗者的知識水平、技術(shù)水平和進(jìn)行該項研究所需的實驗條件。 三、實驗設(shè)計 實驗設(shè)計就是研究計劃和實驗實施方案的制定，實驗方法的確立。必須根據(jù)所立課題的目的要求、預(yù)期結(jié)果，結(jié)合專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)的要求，制定出周密實驗內(nèi)容、方法和計劃，使學(xué)生在整個實驗過程中有據(jù)可依，循序漸進(jìn)，有條不紊地進(jìn)行實驗，并能提高實驗研究的質(zhì)量，最終達(dá)到預(yù)期目的。 （一）實驗設(shè)計的內(nèi)容 1.實驗的方案、計劃及技術(shù)路線 主要根據(jù)該實驗的目的利用已知的科學(xué)規(guī)律和已有的研究成果，制定可操作（或研究）的實驗途徑和方案，以達(dá)到預(yù)期的實驗?zāi)康?，其研究設(shè)計可采用多層次、多學(xué)科、多種方法的綜合性研究途徑（技術(shù)路線）與方案。 2.實驗方法與實驗步驟 主要是進(jìn)行實驗（研究）時的具體實驗方法和實驗步驟，同一個實驗也可選用幾種方法進(jìn)行預(yù)實驗，最后確定一個最合適的方法。 3.所需的儀器、器材、藥品及試劑 根據(jù)實驗?zāi)康摹嶒灧椒?、實驗步驟選擇相應(yīng)的儀器，器材、備足藥品和相關(guān)試劑。 4.實驗動物的選擇：必須是健康的水產(chǎn)動物（魚、蝦、貝），年齡、規(guī)格（體長、體重）、性別、來源最好基本一致，以減少個體間的生物差異。 5.處理因素：根據(jù)實驗的目的，由實驗者人為的加給實驗動物的因素，稱為處理因素，如不同的營養(yǎng)條件，不同的致病因子，不同的水環(huán)境因子等等。處理因素設(shè)計注意幾個問題。 抓住實驗的主要因素 ，在一次實驗中只觀察一個因素的效應(yīng)稱為單因素效應(yīng)，一次實驗中觀察多種因素的效應(yīng)稱為多因素效應(yīng)。一次實驗的處理因素不要過多，否則分組過多，檢測指標(biāo)的樣本過多，實驗耗時過長，且難以掌握，實驗處理因素又不宜過少，否則影響實驗的深度、廣度和效率。 處理因素的強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)：強(qiáng)度就是處理因素量的大小，藥物的劑量強(qiáng)度必須適當(dāng)，同一因素有時可設(shè)幾個不同強(qiáng)度或不同劑量即處理因素的水平。處理因素的水平亦不宜過多。處理因素在整個實驗過程中應(yīng)保持不變即應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，否則會影響實驗結(jié)果的評價。如采用相同的計量標(biāo)準(zhǔn)對藥物的質(zhì)量（成分、純度、生產(chǎn)廠、批號、配制方法等），儀器參數(shù)應(yīng)作出統(tǒng)一規(guī)定并相對固定，強(qiáng)度亦應(yīng)采用相同的劑量標(biāo)準(zhǔn)。 嚴(yán)格控制非處理因素即干擾因素，除處理因素外其它因素，如處理因素為不同致病因子，那么溫度、水質(zhì)條件等因素即為干擾因素，需要嚴(yán)格控制使各組處于基本相同條件下進(jìn)行實驗。 6.實驗效應(yīng) 主要是選擇什么樣指標(biāo)來表達(dá)和說明處理因素對實驗動物的效應(yīng)或影響，這包括定性指標(biāo)和定量指標(biāo)，主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)等，各指標(biāo)的選擇可根據(jù)如下原則。 特異性 觀測的指標(biāo)應(yīng)能特異性的反應(yīng)某一特定的現(xiàn)象或效應(yīng)，如研究抗病力，可選擇相關(guān)的血液或免疫指標(biāo)；研究營養(yǎng)狀況可選擇相關(guān)的消化吸收，代謝等指標(biāo)。 客觀性所觀測的指標(biāo)應(yīng)盡量避免由于主觀因素干擾所造成的誤差，應(yīng)選擇易于量化且可通過儀器測量和檢驗所獲得的指標(biāo)，如血液生理生化指標(biāo)的檢測，細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果等等。 重復(fù)性 即在相同的條件下，指標(biāo)可重復(fù)出現(xiàn)，為提高重復(fù)性，應(yīng)注意儀器的穩(wěn)定性，并盡量減少操作的誤差，嚴(yán)格控制實驗動物的機(jī)能狀態(tài)以及其它環(huán)境（特別是水質(zhì)）條件和穩(wěn)定性，重復(fù)性小的指標(biāo)不宜采用。 精確性 各指標(biāo)重復(fù)數(shù)據(jù)的平均值相接近，其差值為隨機(jī)誤差，觀測值與真值接近程度，主要受系統(tǒng)誤差的影響。變異較大的指標(biāo)不宜選用 靈敏性 選擇的指標(biāo)如果靈敏性較高，則可使微小的效應(yīng)顯示出來，靈敏性很低，則使本應(yīng)出現(xiàn)的效應(yīng)不易出現(xiàn)，靈敏性較低的指標(biāo)不宜選用。 可行性 就實驗室的設(shè)備條件及研究者的技術(shù)水平選擇檢測指標(biāo)，同時所選擇的檢測指標(biāo)的檢測方法應(yīng)為經(jīng)典的實驗方法或有充分的文獻(xiàn)依據(jù)。自己創(chuàng)立的檢測方法，必須經(jīng)過與經(jīng)典的方法多次比較并有優(yōu)越性的方法。 二）實驗設(shè)計原則 為確保實驗設(shè)計的科學(xué)性，實驗設(shè)計必須遵循對照、隨機(jī)、重復(fù)的原則。 1.對照原則：對照的意義在于使處理因素和非處理因素的差異有一個科學(xué)的對比。通常實驗分組為對照組和處理組（實驗組），影響機(jī)體、機(jī)能的因素很多，設(shè)立對照組除處理因素外，其它非處理因素均相同，這就使對照組與實驗組的非處理因素影響得以抵消，而處理因素的效應(yīng)更加顯露，如實驗動物的基本條件（規(guī)格、來源、年齡、性別等）實驗環(huán)境（溫度、水質(zhì)條件等）實驗條件（實驗方法，操作過程，使用儀器等）以及檢測指標(biāo)等，對照組與實驗組均相同，只是實驗組施加了不同的處理因素，這樣才能消除非處理因素的干擾和影響。 對照組的設(shè)置可根據(jù)研究目的和要求不同選用不同的對照形式如：空白對照組，對實驗動物不加任何處理因素的空白對照組；如實驗組動物注射不同的藥物時，空白對照組則不注射，以排除動物本身自然生長，正常生活可能的影響。 實驗對照組（假處理對照） 在某種相關(guān)實驗條件下，進(jìn)行觀測，如進(jìn)行相同手術(shù)，注射等，但對照組不給藥（可注射生理鹽水）不作關(guān)鍵處理，以此排除注射或手術(shù)影響。 標(biāo)準(zhǔn)對照組可用標(biāo)準(zhǔn)或正常值作為對照，將實驗測得的值與正常值進(jìn)行比較，正常值即為標(biāo)準(zhǔn)對照，但由于水產(chǎn)動物機(jī)能影響因素很多常常找不到真正的標(biāo)準(zhǔn)值，所以在水產(chǎn)動物實驗中很少采用。 自身對照實驗動物在實驗前后指標(biāo)變化，如根據(jù)實驗前的體長、體重各項指標(biāo)與給藥或處理后的體長體重等各項指標(biāo)的對比可判斷處理前后的差異與效應(yīng)。 相互對照（又稱組間對照）各實驗組用不同的處理因素處理或用不同的方法處理。幾種處理方法或處理因素之間互為對照。 2重復(fù)原則由于實驗動物的個體差異，重復(fù)是消除非處理因素影響的又一重要手段，只有可重復(fù)的實驗結(jié)果，才是可信的、科學(xué)的，這就要求設(shè)置的實驗組和對照組均需有足夠的組數(shù)或樣本數(shù)。如果組數(shù)和樣本過少，僅在一組一次或一個樣本獲得的結(jié)果，往往由于個體差異，實驗誤差影響其結(jié)果的準(zhǔn)確性，組數(shù)和樣本又不宜過多，過多工作量太大造成人力物力的浪費(fèi)，重復(fù)組與樣本數(shù)的選擇要根據(jù)生物統(tǒng)計學(xué)原理或根據(jù)文獻(xiàn)資料，預(yù)實驗結(jié)果或以往經(jīng)驗來決定，通常設(shè)立三個平行組（即重復(fù)組）每組810個動物，這樣每個實驗組（或?qū)φ战M）可獲得2430個樣本。 3 隨機(jī)原則 隨機(jī)原則是指在實驗研究中每個動物都有均等機(jī)會被分配到任何一個組中，分組結(jié)果不受人為因素的干擾和影響，同時實驗動物每次接受實驗的順序是隨機(jī)的，通過隨機(jī)化的處理，可使抽取的樣本能夠代表總體，減少抽樣誤差，還可使各組樣本的條件盡量一致，消除或減少組間人為的誤差，使處理因素效應(yīng)更為客觀、正確。通常在隨機(jī)分組前，要對較能明顯影響實驗結(jié)果的因素先加以控制，如性別、年齡、大小、健康狀況等，隨機(jī)化方法很多，可參閱有關(guān)生物統(tǒng)計學(xué)。 （三）實驗設(shè)計的要求 1學(xué)生應(yīng)在生理、生化、病理生理和飼料營養(yǎng)學(xué)、水產(chǎn)動物疾病學(xué)等有關(guān)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用理論的基礎(chǔ)上，通過大量收集和閱讀相關(guān)文獻(xiàn)或根據(jù)以往實驗中所觀察的實驗記錄或生產(chǎn)實踐中所觀察到的現(xiàn)象或產(chǎn)生的問題來選定實驗題目。 2立題后對該課題有關(guān)基本理論，還必須繼續(xù)深入學(xué)習(xí)，認(rèn)真體會，融會貫通后，制定出合理的實驗方案，才能確保更好的進(jìn)行實驗，完成該課題各項目標(biāo)。 3在設(shè)計實驗方案時，應(yīng)根據(jù)實驗室條件所提供的儀器、設(shè)備等，并根據(jù)自己所學(xué)的知識和對查閱資料的深入了解，制定切實可行的實驗方案，盡量采用簡易的實驗方法。 4設(shè)計每一個環(huán)節(jié)，每一個步驟都要具有科學(xué)性，嚴(yán)格遵守實驗設(shè)計的原則，以確保研究實驗結(jié)果的可信性和客觀性。 5實驗設(shè)計中要求學(xué)生敞開思路，自行提出問題，以問題為中心，設(shè)計實驗方案，來解決提出的問題，并力求較完善的解決問題。 6實驗設(shè)計要努力體現(xiàn)創(chuàng)新性、科學(xué)性、邏輯性，實驗內(nèi)容設(shè)計要簡潔明了，目的明確。 四 預(yù)備實驗 預(yù)備實驗的目的，一是對選擇的實驗效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行初步篩選；二是對實驗的處理因素進(jìn)行篩選；三是對實驗方法進(jìn)行篩選。 （一）實驗效應(yīng)指標(biāo)的篩選：通過預(yù)實驗對實驗指標(biāo)進(jìn)行篩選，應(yīng)盡量選擇一些靈敏性較高，重復(fù)性較好，特異性較強(qiáng)而且測定簡便的指標(biāo)進(jìn)行正式試驗。 （二）處理因素的篩選：有些處理因素的強(qiáng)度、劑量、處理時間等等，都要經(jīng)過預(yù)實驗進(jìn)行初步探索，方能確保正式實驗的成功。 （三）實驗方法的篩選：有些用于高等動物的實驗方法對低等水產(chǎn)動物不一定完全適用，必須熟悉實驗方法與實驗技術(shù)，并根據(jù)實際情況做出修改。甚至有的抗凝劑的選擇，生理鹽溶液的成分與配制等都要經(jīng)過預(yù)實驗來篩選，再如實驗過程中將出現(xiàn)什么問題有什么值得進(jìn)一步研究的線索等，都要逐一摸清?？傊A(yù)實驗的目的在于檢查各項準(zhǔn)備工作是否完善，實驗方法和實驗步驟是否可行，檢測的指標(biāo)是否穩(wěn)定可靠，而且要初步了解試驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的距離，從而為選題和實驗設(shè)計提供修改依據(jù)，也為正式實驗提供補(bǔ)充和修正意見，使研究實驗順利進(jìn)行，并達(dá)到預(yù)期目的。 五 正式實驗 按預(yù)實驗后修改的實驗方案、實驗方法、實驗步驟進(jìn)行，要求必須認(rèn)真仔細(xì)的操作，并獨(dú)立實踐。 六實驗觀察、記錄 （一）對運(yùn)來的實驗動物要進(jìn)行7天左右的馴養(yǎng)，以使其適應(yīng)新的實驗環(huán)境，并淘汰不適合實驗的體弱動物。 （二）實驗動物分組后實驗前要檢測基礎(chǔ)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，如規(guī)格（體長、體重）耗氧率等，按設(shè)組與實驗需要監(jiān)測。 （三）分組施加不同的處理因素后要觀察動物活動狀況及其產(chǎn)生的變化（如死亡情況、患病情況等等）即時作以處理和詳細(xì)記錄 （四）按階段（以時間推移為準(zhǔn)），采樣檢測各項實驗指標(biāo)直至實驗結(jié)束并全程記錄。記錄的方式可以是文字、數(shù)字、表格、圖形、照片或錄像等。結(jié)果的記錄必須做到系統(tǒng)、客觀、真實和準(zhǔn)確，特別要注意原始記錄的原始性和真實性。 （五）記錄的項目及內(nèi)容。 1實驗名稱、實驗日期、實驗者 2實驗動物分組，規(guī)格（體長、體重）年齡、性別、來源、健康狀況等。 3施加的處理因素、種類、來源（生產(chǎn)廠，批號）、劑量、劑型、給藥方法。 4實驗儀器。 5實驗條件，主要是飼養(yǎng)的水質(zhì)條件及其飼養(yǎng)管理方法 6實驗方法、步驟：檢測內(nèi)容及方法。 7實驗指標(biāo)名稱，單位，數(shù)值及其變化曲線等。 七 實驗結(jié)果的分析、處理 （一）對原始資料或數(shù)據(jù)的分析與處理：對取得的一定數(shù)量樣本的原始數(shù)據(jù)，首先要進(jìn)行生物統(tǒng)計學(xué)處理，獲得可用來對實驗結(jié)果的規(guī)律進(jìn)行說明評價的數(shù)據(jù)（如 平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤、相關(guān)系數(shù)等等）這些經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理的結(jié)果數(shù)據(jù)可以制成一定的統(tǒng)計表或統(tǒng)計圖，以便進(jìn)一步研究其變化規(guī)律，其次還可以做相應(yīng)的統(tǒng)計學(xué)檢驗其差異的顯著性或計數(shù)某些特征參數(shù)等 。 在處理原始數(shù)據(jù)時，必須堅持真實性、客觀性的原則，不能憑主觀愿望在計數(shù)均值或數(shù)率時，將某些數(shù)據(jù)任意取舍，必須實事求是，也不能人為地強(qiáng)求實驗結(jié)果符合自己的假說和預(yù)期目的，而是根據(jù)實驗結(jié)果去修正假說得出正確結(jié)論。 （二）實驗結(jié)果的表示方法 1以表格方式表達(dá)其結(jié)果，將所得數(shù)據(jù)均值及標(biāo)準(zhǔn)差，先繪制成表格，如對定量檢查的數(shù)據(jù)高低、長短、快慢、輕重、多少等，均應(yīng)以法定計量單位（如 、m 、ml 、L、 g、 kg、 g/h 、kg/h、 g/ml等等）和數(shù)值予以表達(dá)并繪制成表格，一目了然。 2 以變化的曲線方式表達(dá)其結(jié)果，在可以記錄到曲線變化的實驗項目中，應(yīng)盡量用曲線來表達(dá)實驗結(jié)果，并要求在所記錄到的曲線上，仔細(xì)寫明各項圖注，使他人易于觀察和識別曲線表達(dá)的內(nèi)在含義，如用縱坐標(biāo)代表酶活力（單位）橫坐標(biāo)代表溫度或pH（單位）的變化，繪制的曲線，說明了酶活力隨溫度或pH變化的規(guī)律等。 3 以柱形圖等方式表達(dá)實驗結(jié)果，可將實驗結(jié)果繪成不同高低的柱形圖表達(dá)其結(jié)果高低、長短、多少等。 4 以照片和錄像的方式表達(dá)實驗結(jié)果，許多電泳實驗結(jié)果（如同工酶、蛋白質(zhì)等電泳）或觀察形態(tài)變化，如血細(xì)胞形態(tài)，吞噬細(xì)胞吞噬過程，均可用照片（包括顯微照像）或錄像記錄其不同的實驗結(jié)果。 （三） 研究（實驗）的結(jié)論 科學(xué)研究或研究設(shè)計型實驗經(jīng)過立題，實驗設(shè)計，預(yù)實驗，正式實驗，獲得原始數(shù)據(jù)，再經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理，就可以根據(jù)這些處理好的數(shù)據(jù)做出研究總結(jié)得出結(jié)論，這個結(jié)論要對原提出的假說和預(yù)期的目的作出說明是否正確，同時要對實驗中出現(xiàn)的問題或發(fā)生的新現(xiàn)象，并參照收集到的資料進(jìn)一步做出理論解釋、說明，而其結(jié)論內(nèi)容必須嚴(yán)謹(jǐn)、精練、準(zhǔn)確。 八 研究論文的撰寫 撰寫研究（實驗）論文是科學(xué)研究的最后也是極為重要的一項工作。論文的撰寫首先要以實驗設(shè)計和實驗結(jié)果為依據(jù)，同時一篇高質(zhì)量的科研論文又要較全面的概括研究（實驗）工作的全過程。充分體現(xiàn)研究（實驗）者在整個研究（實驗）中的新方法、新發(fā)現(xiàn)、新觀念及研究價值，包括其理論意義和實踐意義，同時也體現(xiàn)出研究（實驗）的階段性總結(jié)，為下階段或今后的研究（實驗）工作奠定基礎(chǔ)，對于學(xué)生來說是學(xué)習(xí)一種科研方法，也是對其科研(實驗)能力的考核。 （一）撰寫研