第九章 实验设计概述_PPT幻灯片
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实验设计的要素教学课件ppt
建议与提高实验质量的方法
制定详细的实验计划
合理选择实验方法
在实验开始前，制定详细的实验计划，包括 实验目的、方法、步骤、数据记录与分析等 。
根据实际需求，选择最合适的实验方法，提 高实验的效率和精度。
注重实验变量的控制
培养实验人员的素质
在实验过程中，要控制好实验变量，避免混 淆和误差。
提高实验人员的专业知识和技能水平，确保 实验质量和安全性。
实验设计案例一：心理学实验设计
• 实验目的：探讨不同暗示对人的认知和行为的影响。 • 实验原理：通过控制实验组和对照组，分别给予不同的暗示，观察被试者的认知和行为变化。 • 实验步骤 • 将被试者分为两组，每组10人。 • 在实验组中，给予积极的暗示，如“你非常聪明”、“你能够完成这个任务”等。 • 在对照组中，给予消极的暗示，如“你表现很差”、“你不会完成这个任务”等。 • 完成暗示后，进行认知和行为测试，记录结果。
详细描述
在进行实验之前，需要对相关文献进行调研，了解已有研究成果和理论，确定合 适的研究方法和技术路线。文献调研可以提供研究领域的最新进展和发展趋势， 帮助研究者了解研究背景和现状。
提出假设与实验方案
总结词
提出具体的假设和实验方案。
详细描述
在文献调研和理论分析的基础上，研究者需要提出具体的假设和实验方案。假设应该基于已有研究结果和研究 目的进行合理推断，同时实验方案应该详细说明实验方法、实验对象、实验材料、实验步骤等内容，以确保实 验的可行性和可重复性。
实验操作与数据收集
总结词
按照实验方案进行操作，并收集相关数据。
详细描述
在假设和实验方案确定之后，研究者需要按照方案进行具体的实验操作，并 收集相关数据。数据应该具有科学性和客观性，以确保结果的准确性和可信 度。
《实验方案设计》课件
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
实验目的与问题分析
实验目的
01
02
03
确定实验目标
在开始实验之前，首先需 要明确实验的目标，以便 有针对性地设计实验方案 和收集数据。
指导实验过程
实验目的是实验过程的指 导思想，有助于确保实验 的顺利进行和实验结果的 有效性。
合作研究
与其他研究机构或企业合作，共同推进实验的应用和推广。
培训与交流
组织培训和交流活动，分享实验应用经验和技术成果，促进实验的 普及和应用。
REPORT
《实验方案设计》 ppt课件
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
目录
CONTENTS
• 实验方案设计概述 • 实验目的与问题分析 • 实验变量与控制 • 实验操作流程 • 实验结果与结论 • 实验方案设计的优化与改进
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
实验方案设计是科学研究的重要组成 部分，对于推动学科发展和理论创新 具有重要意义。
确保实验结果可靠性
科学的实验方案设计能够保证实验结 果的准确性和可靠性，为后续的数据 分析和结论提供有力支持。
实验方案设计的步骤
明确研究目的和问题
在开始设计实验方案之前，需要明确研究 的目的和要解决的问题，确保实验方案具 有针对性和可行性。
假设的可行性分析
在提出假设之后，应对其可行性进行分析，以确保实验方 案设计的合理性和可行性。这包括对实验条件、资源、技 术等方面的考虑。
REPORT
CATALOG
《实验方案设计》课件
实验方案设计的常见问题和解 决方法
实验方案设计中的常见问题
实验目的不明确 实验步骤不详细 实验材料选择不当 实验操作不规范 实验结果分析不准确 实验结论不严谨
常见问题的解决方法
明确实验目的和要求
设计合理的实验方案
准备必要的实验器材和 试剂
掌握正确的实验操作方 法
及时记录实验数据和结 果
分析实验数据并得出结 论
实验方案设计的实际应用案例 分析
案例一：探究温度对酶活性的影响
• 实验目的：探究温度对酶活性的影响，了解酶促反应的最适温度范围。
• 实验原理：酶是一种生物催化剂，能够加速化学反应的速率。温度对酶活性有着重要影响，过高或过低的温 度都会降低酶的活性。
• 实验步骤： a. 准备实验材料：淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘溶液、水浴装置、温度计等。 b. 将可溶性 淀粉溶液和淀粉酶溶液分别在不同温度下保温，然后混合，观察并记录反应速率。 c. 绘制温度与反应速率的 关系图，找出酶促反应的最适温度范围。
实验方案的调整：根据实验结果和实际情况，对实验方案进行必要的调整和改进
实验数据的记录和分析：详细记录实验数据，并进行分析和整理，为后续的实验结果提 供依据 实验报告的撰写：根据实验结果和数据分析，撰写实验报告，总结实验经验和教训
实验方案设计中的关键要素
实验变量的选择和控制
实验变量的定义和类型 实验变量选择的原则和方法 实验变量控制的方法和技巧 实验变量选择和控制的实例分析
创新性原则：实验方案设计必须具有创新性，能够为解决问题提供新 的思路和方法。
实验方案设计的步骤
明确实验目的和任务
确定实验目的：明确实验的目的和意义，为后续实验设计提供方向。 确定实验任务：根据实验目的，确定实验需要完成的具体任务和目标。 了解实验背景：了解实验相关的背景知识，为实验设计提供理论支持。 收集相关资料：收集与实验相关的资料，包括文献、数据等，为实验设计提供参考。
实验九 观察叶片的结构-【实验直通车】初中生物全册实验分析设计精讲课件(人教版)
图回答有关问题。
（1）填写图中①②③④的结构名称。①是__上_表__皮_，②是__叶_脉___，③是 _下__表__皮_，④是_叶__肉___。
（2）图中④的细胞内含许多光合作用的场所_叶__绿_体__。
（3）图中②在光合作用过程中的作用是 运输养料、水和无机盐等
人教版初中生物实验专题 （九）
实验九：观察叶片的结构
背景资料
叶片是叶最重要的组成部分，多为薄的绿色扁平体，这种薄而扁平的形态，具有较大的表面积，能缩短叶 肉细胞与叶表面的距离，起支持和输导作用的叶脉也处于网络状态。这些特征，有利于气体交换和光能的 吸收，有利于水分、养料的输人以及光合产物的输出，是对光合作用和蒸腾作用的完善适应。叶片内分布 着大小不同的叶脉，沿着叶片中央纵轴有一条最明显的叶脉称为主脉，其余的叶脉称为侧脉。双子叶植物 由主脉向两侧发出许多侧脉，侧脉再分出细脉，侧脉和细脉彼此交叉形成网状，称为网状脉；单子叶植物 的主脉明显，侧脉由基部发出直达叶尖，各叶脉平行，称为平行脉。一些低等的被子植物、蕨类植物和裸 子植物叶脉作二叉分枝，形成叉状脉，是比较原始的叶脉。叶片又可以分为叶尖、叶基、叶缘等部分，每 种植物叶片的形态特征可作为识别植物的依据之一。
讨论
2.保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意 义？
答：保卫细胞的这种特点可以控制蒸腾作用的强弱，使植物 更好的适应环境。
专题专练
2.将刚摘下的叶片放入70℃的热水中，会发现叶片表面有许 多小气泡产生，并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多，这种
现象说明了叶片的( B )
A.下表皮光照较强 B.下表皮气孔较多 C.下表皮颜色较深 D.上表皮生命力强
教材实验流程
观察叶片的结构
一、目的要求： 1.练习徒手切片。 2.认识叶片的结构。 3.观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔。
（1）填写图中①②③④的结构名称。①是__上_表__皮_，②是__叶_脉___，③是 _下__表__皮_，④是_叶__肉___。
（2）图中④的细胞内含许多光合作用的场所_叶__绿_体__。
（3）图中②在光合作用过程中的作用是 运输养料、水和无机盐等
人教版初中生物实验专题 （九）
实验九：观察叶片的结构
背景资料
叶片是叶最重要的组成部分，多为薄的绿色扁平体，这种薄而扁平的形态，具有较大的表面积，能缩短叶 肉细胞与叶表面的距离，起支持和输导作用的叶脉也处于网络状态。这些特征，有利于气体交换和光能的 吸收，有利于水分、养料的输人以及光合产物的输出，是对光合作用和蒸腾作用的完善适应。叶片内分布 着大小不同的叶脉，沿着叶片中央纵轴有一条最明显的叶脉称为主脉，其余的叶脉称为侧脉。双子叶植物 由主脉向两侧发出许多侧脉，侧脉再分出细脉，侧脉和细脉彼此交叉形成网状，称为网状脉；单子叶植物 的主脉明显，侧脉由基部发出直达叶尖，各叶脉平行，称为平行脉。一些低等的被子植物、蕨类植物和裸 子植物叶脉作二叉分枝，形成叉状脉，是比较原始的叶脉。叶片又可以分为叶尖、叶基、叶缘等部分，每 种植物叶片的形态特征可作为识别植物的依据之一。
讨论
2.保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意 义？
答：保卫细胞的这种特点可以控制蒸腾作用的强弱，使植物 更好的适应环境。
专题专练
2.将刚摘下的叶片放入70℃的热水中，会发现叶片表面有许 多小气泡产生，并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多，这种
现象说明了叶片的( B )
A.下表皮光照较强 B.下表皮气孔较多 C.下表皮颜色较深 D.上表皮生命力强
教材实验流程
观察叶片的结构
一、目的要求： 1.练习徒手切片。 2.认识叶片的结构。 3.观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔。
实验性研究设计(实验设计)PPT课件
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
实验性研究设计(实验设计)PPT课 件
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。
《化学实验设计》课件
确定实验因素和水平
总结词
筛选实验变量和设定变量水平
详细描述
在明确实验目的后，需要确定实验的因素和水平。因素是实验中需要控制的变量 ，水平是各个因素的不同状态或条件。合理地筛选实验因素和设定变量水平是实 验设计的重要环节。
实验设计方法的确定
总结词
选择合适的实验设计方法
详细描述
根据实验目的和实验因素及水平，选择合适的实验设计方法。常见的实验设计方法包括完全随机设计、随机区组 设计、拉丁方设计和交叉设计等。选择合适的实验设计方法可以提高实验的效率，减少误差，提高数据的准确性 和可靠性。
实验可重复性
评估实验过程是否高效，实验时间、资源消 耗是否合理。
安全性评估
评估实验过程是否安全，是否存在潜在风险 。
实验设计的改进方向
01
02
03
04
优化实验条件
通过调整实验条件，提高实验 效果和准确性。
引入新技术
运用新技术手段改进实验方法 ，提高实验效率。
完善实验步骤
优化实验步骤，简化操作流程 ，提高实验可重复性。
《化学实验设计》ppt课件
目录
• 化学实验设计概述 • 实验设计的基本步骤 • 实验设计的方法与技巧 • 化学实验设计案例分析 • 实验设计的评价与改进
01
化学实验设计概述
实验设计的定义
01
实验设计：指在化学实验之前， 为了达到实验目的，预先对实验 的各个方面进行规划和安排的过 程。
02
实验设计是科学研究的重要组成 部分，它决定了实验的成败和效 果。
案例一：催化剂活性评价实验设计
详细描述 选择合适的反应和催化剂；
确定反应条件，如温度、压力、浓度等；
案例一：催化剂活性评价实验设计
科研的实验设计概述和方法(全)PPT课件
值或正常值做对照。在临床试验中常以某疗法为标准对 照组，这种对照应注意标准组必须是代表当时水平的疗 法，切忌以降低标准组效应的方法使实验组效应提高。
18
对照的原则－－对照的形式
4、自身对照：对照和实验在同一批受试者身上进
行，例如用药前后。这种对照具有了控制受试者间 误差的特点，但对照和处理的效应指标是在不同时 间测定的，因而引入了“时间”这一因子，所以一 般情况下还要设立平行对照或采用交叉设计。
以临床上的病人为实验对象。研究者在选择研究对象和 施加干预措施时应特别注意要符合医学伦理学的要求， 一般局限于对病人身心无损的实验，目的多为研究某种 药物或某项疗法的疗效，且多为证实性研究。另外，由 于人具有自然属性和社会属性，其心理状态和依从性会 影响实验结果，故在设计时，应严格控制误差和偏倚。
11
一个科学合理的实验设计应该包括：根据研究目的确定研 究内容、技术路线和研究方法，特别是如何用较少的人力、 物力、财力和时间，最大限度地减少误差来进行实验、获 得可靠的结果。
7
一、实验研究的特点及分类：
1、 实验研究的特点： （1）处理因素是研究者人为设置的； （2）受试对象接受何种处理因素或水平是由随机分配而
因素，即对照组采用与实验组相同的操作程序但不含处理 因素。 例如：观察赖氨酸对儿童生长发育的影响，给实验组的儿 童课间加餐含赖氨酸的面包，对照组儿童课间加食不含赖 氨酸的面包。处理因素是赖氨酸，实验因素“面包量”是 非处理因素，两组的非处理因素是相同的。
17
对照的原则－－对照的形式
3、标准对照：不设立专门的对照组，而是用现有的标准
19
对照的原则－－对照的形式
5、配对对照：将受试对象按非处理因素条件相同或相
近者配对，然后采用随机分组的方法将它们分别置于实 验组和对照组中去。这将减少样本间的个体误差，使两 种处理存在的差别更好地显示出来。
18
对照的原则－－对照的形式
4、自身对照：对照和实验在同一批受试者身上进
行，例如用药前后。这种对照具有了控制受试者间 误差的特点，但对照和处理的效应指标是在不同时 间测定的，因而引入了“时间”这一因子，所以一 般情况下还要设立平行对照或采用交叉设计。
以临床上的病人为实验对象。研究者在选择研究对象和 施加干预措施时应特别注意要符合医学伦理学的要求， 一般局限于对病人身心无损的实验，目的多为研究某种 药物或某项疗法的疗效，且多为证实性研究。另外，由 于人具有自然属性和社会属性，其心理状态和依从性会 影响实验结果，故在设计时，应严格控制误差和偏倚。
11
一个科学合理的实验设计应该包括：根据研究目的确定研 究内容、技术路线和研究方法，特别是如何用较少的人力、 物力、财力和时间，最大限度地减少误差来进行实验、获 得可靠的结果。
7
一、实验研究的特点及分类：
1、 实验研究的特点： （1）处理因素是研究者人为设置的； （2）受试对象接受何种处理因素或水平是由随机分配而
因素，即对照组采用与实验组相同的操作程序但不含处理 因素。 例如：观察赖氨酸对儿童生长发育的影响，给实验组的儿 童课间加餐含赖氨酸的面包，对照组儿童课间加食不含赖 氨酸的面包。处理因素是赖氨酸，实验因素“面包量”是 非处理因素，两组的非处理因素是相同的。
17
对照的原则－－对照的形式
3、标准对照：不设立专门的对照组，而是用现有的标准
19
对照的原则－－对照的形式
5、配对对照：将受试对象按非处理因素条件相同或相
近者配对，然后采用随机分组的方法将它们分别置于实 验组和对照组中去。这将减少样本间的个体误差，使两 种处理存在的差别更好地显示出来。
实验设计(硕士)ppt课件
10
2. 具体步骤和注意事项
（1） 明确观察指标
了解课题研究的整体设计 关键是明确要解决的问题 明确研究内容 根据研究内容确定观察指标
11
（2） 选择合适的技术方法 简单、创新、可行
基因检测技术
PCR：扩增
杂交：膜杂交：Southern Blot
Northern Blot
原位杂交
基因芯片：集成化
28
五、计算机在科学研究中的应用
1. 查阅资料（internet)
2. 实验设计(words)
3. 实验记录（Excel, origin)
4. 建数据库（FoxPro, Access)
5. 统计分析(SPSS, SAS, origin)
6. 图表、投影和幻灯制作(PowerPoint)
7. 写文章(words)
④ 溶液： 水（最常用） 甲醇和乙醇等
18
⑤ 消毒、灭菌问题
是否要求无菌操作 高压灭菌
应用于能耐高温试剂，如盐溶液 过滤除菌
应用于不耐高温试剂，如蛋白制剂
19
⑥ 试剂储存问题 避免蛋白制剂的反复冻融 温度：室温，４℃，-20 ℃ -80 ℃，-180 ℃ 时间：有效期，半衰期
⑦ 过滤
20
（５）操作流程
2
（二）重要性和意义 良好的设计是成功的一半 能否达到研究目标的关键所在 设计—按设计操作—结果—目标 蛋白检测技术：ELISA
Western Blot 免疫组化 放免检测 抗体芯片 免疫共沉淀
3
二、实验设计原则
1. 为目标服务
2. 简捷化的原则
用简单的方法能解决的问题不要用复杂的方法
以节省二）重要性及意义
二、实验设计原则
2. 具体步骤和注意事项
（1） 明确观察指标
了解课题研究的整体设计 关键是明确要解决的问题 明确研究内容 根据研究内容确定观察指标
11
（2） 选择合适的技术方法 简单、创新、可行
基因检测技术
PCR：扩增
杂交：膜杂交：Southern Blot
Northern Blot
原位杂交
基因芯片：集成化
28
五、计算机在科学研究中的应用
1. 查阅资料（internet)
2. 实验设计(words)
3. 实验记录（Excel, origin)
4. 建数据库（FoxPro, Access)
5. 统计分析(SPSS, SAS, origin)
6. 图表、投影和幻灯制作(PowerPoint)
7. 写文章(words)
④ 溶液： 水（最常用） 甲醇和乙醇等
18
⑤ 消毒、灭菌问题
是否要求无菌操作 高压灭菌
应用于能耐高温试剂，如盐溶液 过滤除菌
应用于不耐高温试剂，如蛋白制剂
19
⑥ 试剂储存问题 避免蛋白制剂的反复冻融 温度：室温，４℃，-20 ℃ -80 ℃，-180 ℃ 时间：有效期，半衰期
⑦ 过滤
20
（５）操作流程
2
（二）重要性和意义 良好的设计是成功的一半 能否达到研究目标的关键所在 设计—按设计操作—结果—目标 蛋白检测技术：ELISA
Western Blot 免疫组化 放免检测 抗体芯片 免疫共沉淀
3
二、实验设计原则
1. 为目标服务
2. 简捷化的原则
用简单的方法能解决的问题不要用复杂的方法
以节省二）重要性及意义
二、实验设计原则
实验设计(DOE)方法培训ppt精品模板分享(带动画)
随机性：在 实验设计中， 需要采用随 机抽样方法， 避免主观偏 见对实验结 果的影响。
重复性：在 实验设计中， 需要保证实 验的重复性， 以便对实验 结果进行验 证和比较。
科学性：在 实验设计中， 需要遵循科 学的原则和 方法，确保 实验设计的 科学性和合 理性。
Part Four
实验设计(DOE)的 常用方法
完全随机设计
定义：将全部试验 单位随机地分成几 组，然后按随机方 法分别给予不同的 处理，观测各组的 效应。
特点：简单易行， 能充分利用试验材 料，适用于试验单 位之间差异较小的 试验。
适用范围：当试验 单位之间差异较小 时，可采用完全随 机设计。
注意事项：当试验 单位之间差异较大 时，不宜采用完全 随机设计。
添加项标题
实验过程：采用DOE方法，确定关键因素和水平，进行实验设计，收集数据并进行分析
添加项标题
实验结果：通过实验设计，产品性能得到显著提高，满足客户需求
添加项标题
结论：实验设计(DOE)方法在改善产品性能方面具有实际应用价值
案例二：提高生产效率的实验设计(DOE)应用
实验设计(DOE)在生产效率提升中的应用背景 实验设计(DOE)在生产效率提升中的具体实施过程 实验设计(DOE)在生产效率提升中的效果评估与改进 实验设计(DOE)在生产效率提升中的实际应用案例分析
正交设计
定义：正交设计是一种实验设计方法，通过正交表安排多因素实验，以获得各因素之间 的交互作用和最优组合。
特点：正交设计具有均衡性和代表性，能够减少实验次数，提高实验效率，适用于多因 素、多水平的实验设计。
应用领域：正交设计广泛应用于化工、医药、农业等领域，用于优化产品配方、生产工 艺和实验方案。
第九章__涉及人的生物医学研究伦理
人体试验
自愿试验 非自愿试验
欺骗试验 强迫试验
2021/6/19
精选2021版课件wangyl@
5
二、以人为受试者的生物医学研究的历史与教训
（一）以人为受试者的生物医学研究的历 史
阿拉伯医学家阿维森那坚持认为：“试验必 须在人体上做，因为狮子或马身上实验不可 能证明对人有效。”
3. 伦理委员会的义务
接受本行政区域和国家卫生行政部门的监督和管理； 伦理委员会委员应当为接受伦理审查的研究项目保密； 伦理委员会按照伦理原则自主做出决定，不受任何干扰； 审查结果应当及时传达或者发布。
2021/6/19
精选2021版课件wangyl@
24
二、伦理审查标准
（二）人体试验的基本要素
1. 处理因素（控制变量） 2. 受试对象 3. 试验效应
（三）人体试验的设计原则
1. 对照原则 2. 随机原则 3. 可重复原则
2021/6/19
精选2021版课件wangyl@
4
一、涉及人的生物医学研究的概念
（四）人体试验的类型
自体试验与他体试验 自愿试验与非自愿试验
（4）除此之外，他们还进行如下一系列残忍的活体试验：感染 梅毒、冻伤、倒挂、饥饿、断水、干燥、触电、火攻、水攻、 热水灼伤、极限抽血、置人于真空室、人马血交换注射、器官 移植、枪弹穿透、X光照射、人工受精、静脉注射空气、静脉 注射尿液、马血注入人肾脏、人体高速旋转、烟注入人肺、麻 醉、切断动脉手术、把小肠和食道直接连接在一起等。
第九章: 涉及人的生物医学研究伦理
通过专业教育，他可以成为一种有用 的机器，但不能成为一个和谐发展的人。 要使学生对价值有所理解，并产生强烈的 感情，那是最基本的，他必须获得对美和 道德上的善，有鲜明的辨别力。”
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就是直接对实验单位进行随机化分组，分组后各组实验单位的个 数可以相同，亦可以不同 编号：将n个实验单位编号。动物可按体重大小编号，患者可按就诊 顺序标号 取随机数：从随机数表获得随机数。一般要求每个实验单位获得的随 机数与样本含量n的位数相同 排序：对获得的随机数从小到大排序 分组：从排序后的随机数中，规定前n1个随机数对用的编号为第1组， 第（n1+1）个随机数对应的编号至第（n1+n2）个随机数对应的编号 为第2组，依此类推
§9.1 实验设计的基本要素
处理因素、受试对象和实验效应是实验设计的三 个基本要素
例如，用两种药物治疗糖尿病，观察比较两组病 人血糖、尿糖的下降情况
这里，所用的药物为处理因素，糖尿病病人为受 试对象，血糖值、尿糖值为实验效应
这三个基本要素贯穿于整个实验研究过程中，从 各方面影响着实验研究的结果
只有通过随机化分组，才能避免由于各种客观因素与主观 因素可能引起的偏性，减少系统误差，并可使其产生的总 效应归于总的试验随机误差中
此外，随机化也是对资料进行统计推断的前提，只有满足 随机化原则的资料才能应用各种统计分析方法
随机化分组主要通过随机数来实现 在实验设计中，广泛应用随机数字表来获取随机
➢ 历史对照：以本人过去的研究或他人的研究结果 与本次研究结果做对照 在使用时，要注意资料的可比性 除了非处理因素影响较小的少数情况外，一般 不宜使用这种对照
二、随机化原则
所谓随机化，就是每个受试对象都有相等的机会被分配到 任何一个组中去，分组的结果不受人为因素的干扰和影响
随机化是在大量未知或不可控制非处理因素存在的情况下， 保证实验组与对照组均衡性的统计学手段
§9.2 实验设计的基本原则
对照 随机化 重复
一、对照原则
设立对照组的意义在于，使实验组和对照组内的非处理因素基本一致， 使处理因素的效应得以显露出来
对照的基本形式 ➢ 空白对照：不给对照组施加任何处理因素
这种对照只有在处理因素很强、非处理因素很弱的情况下才能使 用，在临床试验中一般不采用 ➢ 实验对照：不给对照组施加处理因素，但施加某种实验因素
一、处理因素（treatment factor）
在实验过程中，影响实验结果的因素是多方面的，根据 研究目的可分为处理因素和非处理因素两类
处理因素是指研究者根据研究目的确定的，通过合理安 排实验，从而科学地考察其作用大小的因素，如药物的 种类、剂量、浓度研究者并不想通过实验考察其作用大小的因素，如病 人的病情、病程等
医药研究的受试对象主要有人和动物 受试对象根据研究目的而定 如新药疗效的观察，一般是先通过动物实验进行
初步观察，然后再作临床观察，以确定其疗效和 副作用 有些实验则可以直接以人作为受试对象，如生理、 生化正常值的测定等
三、实验效应
一般是通过某些观察指标，定量或定性地反映实验效应 研究者应当对待研究的问题有较全面的了解，避免在实验
设计时遗漏重要的观察指标 选择观察指标的基本原则 ➢ 客观性：尽可能选择客观指标，对于在判断时存在主观性
的指标，应制定明确的判断标准 ➢ 精确性：指标的精确性包括准确性和精密性。要能从实验
手段上保证实验效应指标观测结果的真实程度和精密性
➢ 灵敏性：根据实际条件和客观需要，选择灵敏度 合适的测量方法来获取实验效应指标的观测结果
分层随机化（stratified randomization）
完全随机化虽然在一定程度上保证了各处理组的均衡性， 但并不能保证各处理组间一定达到良好的均衡性。
选择处理因素应遵循的基本原则：
➢ 抓实验中的主要因素 实验效应是多种因素作用的结果，由于研究目的不同，
以及人力、物力和时间所限，不可能通过一次或几次实 验把已知的和未知的所有因素都进行研究与分析 因此，研究者应根据专业知识和具体的研究目的，在众 多因素中抓住主要的因素，且因素的水平数不宜过多
二、受试对象（objective）
➢ 特异性：为了更好地揭示研究问题的本质，观察 指标还应具备一定的特异性 例如，在诊断糖尿病时，测定血糖的特异性就 比测定尿糖的特异性要高
实验效应指标应同时兼顾其灵敏性和特异性，尽 量使灵敏性和特异性都高
观察实验指标应注意：
对实验效应指标的观察应避免偏倚 注意处理与效应的关系
处理与效应之间往往存在一定的关系，特别是药理或毒 理实验研究时，处理与效应通常呈“S”形 ➢ 低于某剂量的处理不引起机体反应 ➢ 强处理时，机体反应出现一个峰值 ➢ 再加强处理，机体反应不再增加，在两个极值之间存在一 个正比关系 因此，实验设计时应选择合适的实验剂量
如观察赖氨酸对儿童发育的影响，给实验组儿童课间加食含赖氨酸 的面包，而对照组儿童课间加食不含赖氨酸的面包。处理因素是赖氨 酸，实验因素“面包量”是非处理因素，两组的非处理因素是相同的
➢ 相互对照：不设立对照组，而是两个或几个实验组相互对照 例如用莫雷西嗪治疗由冠心病、高血压病和心肌病所引起的室性
早搏时，设立冠心病组、高血压病组和心肌病组三个治疗组，相互比 较它们的疗效 ➢ 标准对照：不设立专门的对照组，而用现有标准值或正常值做对照
在临床试验中，常以某疗法为标准对照组。这种对照应注意标准 组必须是代表当时水平的疗法，切不可用降低标准组的方法人为提高 实验效应。实验研究一般不用标准对照，因为实验条件不一致，常常 影响对比效果 ➢ 自身对照：对照与实验在同一受试对象上进行，例如用药前后
一般情况下还要求设立平行对照
➢ 配对对照：把条件相同的受试对象配成对子，分 别给予不同的处理因素 此对照常用于动物实验
数字（p251 附表1） 随机数字表是统计学家根据随机抽样原理编制成
的，表内数字相互独立，全部数字无论从横行、 纵行或斜向等各种顺序均呈随机状态 因此，使用时可从任何一个数字开始，按任意一 个顺序录用
实验设计中常用的两种随机化分组方法：
完全随机化（complete randomization）
§9.1 实验设计的基本要素
处理因素、受试对象和实验效应是实验设计的三 个基本要素
例如，用两种药物治疗糖尿病，观察比较两组病 人血糖、尿糖的下降情况
这里，所用的药物为处理因素，糖尿病病人为受 试对象，血糖值、尿糖值为实验效应
这三个基本要素贯穿于整个实验研究过程中，从 各方面影响着实验研究的结果
只有通过随机化分组，才能避免由于各种客观因素与主观 因素可能引起的偏性，减少系统误差，并可使其产生的总 效应归于总的试验随机误差中
此外，随机化也是对资料进行统计推断的前提，只有满足 随机化原则的资料才能应用各种统计分析方法
随机化分组主要通过随机数来实现 在实验设计中，广泛应用随机数字表来获取随机
➢ 历史对照：以本人过去的研究或他人的研究结果 与本次研究结果做对照 在使用时，要注意资料的可比性 除了非处理因素影响较小的少数情况外，一般 不宜使用这种对照
二、随机化原则
所谓随机化，就是每个受试对象都有相等的机会被分配到 任何一个组中去，分组的结果不受人为因素的干扰和影响
随机化是在大量未知或不可控制非处理因素存在的情况下， 保证实验组与对照组均衡性的统计学手段
§9.2 实验设计的基本原则
对照 随机化 重复
一、对照原则
设立对照组的意义在于，使实验组和对照组内的非处理因素基本一致， 使处理因素的效应得以显露出来
对照的基本形式 ➢ 空白对照：不给对照组施加任何处理因素
这种对照只有在处理因素很强、非处理因素很弱的情况下才能使 用，在临床试验中一般不采用 ➢ 实验对照：不给对照组施加处理因素，但施加某种实验因素
一、处理因素（treatment factor）
在实验过程中，影响实验结果的因素是多方面的，根据 研究目的可分为处理因素和非处理因素两类
处理因素是指研究者根据研究目的确定的，通过合理安 排实验，从而科学地考察其作用大小的因素，如药物的 种类、剂量、浓度研究者并不想通过实验考察其作用大小的因素，如病 人的病情、病程等
医药研究的受试对象主要有人和动物 受试对象根据研究目的而定 如新药疗效的观察，一般是先通过动物实验进行
初步观察，然后再作临床观察，以确定其疗效和 副作用 有些实验则可以直接以人作为受试对象，如生理、 生化正常值的测定等
三、实验效应
一般是通过某些观察指标，定量或定性地反映实验效应 研究者应当对待研究的问题有较全面的了解，避免在实验
设计时遗漏重要的观察指标 选择观察指标的基本原则 ➢ 客观性：尽可能选择客观指标，对于在判断时存在主观性
的指标，应制定明确的判断标准 ➢ 精确性：指标的精确性包括准确性和精密性。要能从实验
手段上保证实验效应指标观测结果的真实程度和精密性
➢ 灵敏性：根据实际条件和客观需要，选择灵敏度 合适的测量方法来获取实验效应指标的观测结果
分层随机化（stratified randomization）
完全随机化虽然在一定程度上保证了各处理组的均衡性， 但并不能保证各处理组间一定达到良好的均衡性。
选择处理因素应遵循的基本原则：
➢ 抓实验中的主要因素 实验效应是多种因素作用的结果，由于研究目的不同，
以及人力、物力和时间所限，不可能通过一次或几次实 验把已知的和未知的所有因素都进行研究与分析 因此，研究者应根据专业知识和具体的研究目的，在众 多因素中抓住主要的因素，且因素的水平数不宜过多
二、受试对象（objective）
➢ 特异性：为了更好地揭示研究问题的本质，观察 指标还应具备一定的特异性 例如，在诊断糖尿病时，测定血糖的特异性就 比测定尿糖的特异性要高
实验效应指标应同时兼顾其灵敏性和特异性，尽 量使灵敏性和特异性都高
观察实验指标应注意：
对实验效应指标的观察应避免偏倚 注意处理与效应的关系
处理与效应之间往往存在一定的关系，特别是药理或毒 理实验研究时，处理与效应通常呈“S”形 ➢ 低于某剂量的处理不引起机体反应 ➢ 强处理时，机体反应出现一个峰值 ➢ 再加强处理，机体反应不再增加，在两个极值之间存在一 个正比关系 因此，实验设计时应选择合适的实验剂量
如观察赖氨酸对儿童发育的影响，给实验组儿童课间加食含赖氨酸 的面包，而对照组儿童课间加食不含赖氨酸的面包。处理因素是赖氨 酸，实验因素“面包量”是非处理因素，两组的非处理因素是相同的
➢ 相互对照：不设立对照组，而是两个或几个实验组相互对照 例如用莫雷西嗪治疗由冠心病、高血压病和心肌病所引起的室性
早搏时，设立冠心病组、高血压病组和心肌病组三个治疗组，相互比 较它们的疗效 ➢ 标准对照：不设立专门的对照组，而用现有标准值或正常值做对照
在临床试验中，常以某疗法为标准对照组。这种对照应注意标准 组必须是代表当时水平的疗法，切不可用降低标准组的方法人为提高 实验效应。实验研究一般不用标准对照，因为实验条件不一致，常常 影响对比效果 ➢ 自身对照：对照与实验在同一受试对象上进行，例如用药前后
一般情况下还要求设立平行对照
➢ 配对对照：把条件相同的受试对象配成对子，分 别给予不同的处理因素 此对照常用于动物实验
数字（p251 附表1） 随机数字表是统计学家根据随机抽样原理编制成
的，表内数字相互独立，全部数字无论从横行、 纵行或斜向等各种顺序均呈随机状态 因此，使用时可从任何一个数字开始，按任意一 个顺序录用
实验设计中常用的两种随机化分组方法：
完全随机化（complete randomization）