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實驗設(shè)計三要素的內(nèi)容
實驗因素、實驗單位、實驗效應(yīng)是實驗設(shè)計的3個要素。它們在實驗中是不可缺少的，在實驗設(shè)計時必須認(rèn)真予以考慮。下面是小編幫大家整理的實驗設(shè)計三要素的內(nèi)容，希望能夠幫助到大家。
實驗設(shè)計三要素的內(nèi)容
1、所有影響實驗結(jié)果的條件都稱為影響因素，并有客觀與主觀，主要與次要因素之分。研究者希望通過研究設(shè)計進行有計劃的安排，從而能夠科學(xué)地考察其作用大小的因素稱為實驗因素（如藥物的種類、劑量、濃度、作用時間等）；對評價實驗因素作用大小有一定干擾性且研究者并不想考察的因素稱為區(qū)組因素或稱重要的非實驗因素（如動物的窩別、體重等）；其他未加控制的許多因素的綜合作用統(tǒng)稱為實驗誤差。最好通過一些預(yù)實驗，初步篩選實驗因素并確定取哪些水平較合適，以免實驗設(shè)計過于復(fù)雜，實驗難以完成。
2、實驗因素所作用的對象稱為實驗單位。如用小鼠做實驗，小鼠就是本次實驗的實驗單位，或稱為受試對象；若用小鼠肝細(xì)胞做實驗，其表現(xiàn)形式叫樣品（有時一個樣品由若干只鼠的肝細(xì)胞混合而成）。此時，一個樣品就是一個實驗單位。不同性質(zhì)的實驗研究需要選取不同種類的實驗單位，一個完整的實驗設(shè)計中所需實驗單位的總數(shù)稱為樣本含量。最好根據(jù)特定的設(shè)計類型估計出較合適的樣本含量。樣本過大或過小都有弊端。
3、實驗因素取不同水平時在實驗單位上所產(chǎn)生的反應(yīng)稱為實驗效應(yīng)。一般是通過某些觀測指標(biāo)數(shù)值的大小來體現(xiàn)。指標(biāo)應(yīng)具有特異性強、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠等特點。
總之，研究者應(yīng)當(dāng)對欲研究的問題有較為全面的了解，在實驗設(shè)計中千萬不要遺漏了某些重要的實驗因素和觀測指標(biāo)，以免實驗研究的結(jié)果對事先提出的問題給出錯誤的回答。
實驗設(shè)計的三要素和六原則
眾所周知，科研工作者在進行醫(yī)藥方面的科學(xué)研究之前，需要制定完善的統(tǒng)計研究設(shè)計方案，那么什么樣的設(shè)計方案才稱得上是完善的呢？ 一般來說，完善的設(shè)計方案需具備以下幾個條件：實驗所需的人力、物力和時間資源；實驗設(shè)計的“三要素”和“六原則”均符合專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)要求，對實驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析等有一套規(guī)范的規(guī)定和正確的方法。而其中準(zhǔn)確把握統(tǒng)計研究設(shè)計的“三要素和六原則”，是科學(xué)實驗設(shè)計的核心。
一、 實驗設(shè)計的“三要素”
1） 實驗對象。實驗所用的材料即為實驗對象。如用小鼠做實驗，小鼠就是本次實驗的實驗對象，或稱為受試對象。實驗對象選擇的合適與否直接關(guān)系到實驗實施的難度，以及別人對實驗新穎性和創(chuàng)新性的評價。一個完整的實驗設(shè)計中所需實驗材料的總數(shù)稱為樣本含量。最好根據(jù)特定的設(shè)計類型估計出較合適的樣本含量。樣本過大或過小都有弊端。
2） 實驗因素。所有影響實驗結(jié)果的條件都稱為影響因素，實驗研究的目的不同，對實驗的要求也不同。影響因素有客觀與主觀，主要與次要因素之分。研究者希望通過研究設(shè)計進行有計劃的安排，從而能夠科學(xué)地考察其作用大小的因素稱為實驗因素（如藥物的種類、劑量、濃度、作用時間等）；對評價實驗因素作用大小有一定干擾性且研究者并不想考察的因素稱為區(qū)組因素或稱重要的非實驗因素（如動物的窩別、體重等）；其他未加控制的許多因素的綜合作用統(tǒng)稱為實驗誤差。最好通過一些預(yù)實驗，初步篩選實驗因素并確定取哪些水平較合適，以免實驗設(shè)計過于復(fù)雜，實驗難以完成。
3） 實驗效應(yīng)。實驗因素取不同水平時在實驗單位上所產(chǎn)生的反應(yīng)稱為實驗效應(yīng)。實驗效應(yīng)是反映實驗因素作用強弱的標(biāo)志，它必須通過具體的指標(biāo)來體現(xiàn)。要結(jié)合專業(yè)知識，盡可
能多地選用客觀性強的指標(biāo)，在儀器和試劑允許的條件下，應(yīng)盡可能多選用特異性強、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠的客觀指標(biāo)。對一些半客觀（比如讀pH試紙上的數(shù)值）或主觀指標(biāo)（對一些定性指標(biāo)的判斷上），一定要事先規(guī)定讀取數(shù)值的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能準(zhǔn)確地分析自己的實驗結(jié)果，從而也大大提高了自己實驗結(jié)果的可信度。
二、 實驗設(shè)計的“六原則”
1.隨機原則：即運用“隨機數(shù)字表”實現(xiàn)隨機化；運用“隨機排列表”實現(xiàn)隨機化；運用計算機產(chǎn)生“偽隨機數(shù)”實現(xiàn)隨機化。 盡量運用統(tǒng)計學(xué)知識來設(shè)計自己的實驗，減少外在因素和人為因素的干擾。
2.照原則：空白對照組的設(shè)立——只有通過對照的設(shè)立我們才能清楚地看出實驗因素在當(dāng)中所起的作用。當(dāng)某些處理本身夾雜著重要的非處理因素時，還需設(shè)立僅含該非處理因素的實驗組為實驗對照組；歷史或中外對照組的設(shè)立一一這種對照形式應(yīng)慎用， 其對比的結(jié)果僅供參考，不能作為推理的依據(jù)；多種對照形式同時并存。
3.重復(fù)原則：所謂重復(fù)原則，就是在相同實驗條件下必須做多次獨立重復(fù)實驗。一般認(rèn)為重復(fù)5次以上的實驗才具有較高的可信度。
4.平衡原則：一個實驗設(shè)計方案的均衡性好壞，關(guān)系到實驗研究的成敗。應(yīng)充分發(fā)揮具有各種知識結(jié)構(gòu)和背景的人的作用， 群策群力，方可有效地提高實驗設(shè)計方案的均衡性。在實驗設(shè)計的過程中要注意時間上的分配，只有在時間上分配好了，才不會出現(xiàn)一段時間特別忙而一段時間特別閑的情況。
5. 彈性原則：所謂空格，指的是在時間分配圖上留有空缺。適當(dāng)?shù)目杖笔欠浅１匾模挥羞@樣才能富有彈性的實施實驗計劃，并不斷地調(diào)整好自己的實驗進度。
6. 最經(jīng)濟原則：不論什么實驗，都有它的最優(yōu)選擇方案，這包括在資金的使用上，也包括人力時間的損耗上，必要時可以預(yù)測一下自己實驗的產(chǎn)出和投入的比值，這個比值越大越好，當(dāng)然是以你所擁有的實驗條件作基礎(chǔ)的好的試驗習(xí)慣。
實驗中的每個環(huán)節(jié)都很重要忽略任何一個都可能導(dǎo)致實驗的失敗每個人在實驗中都有自己的一些好的細(xì)小的習(xí)慣例如tip頭吸完后馬上從移液器上取下來以免忙亂的時候又以同一tip汲取另一種試劑用完量桶或者燒杯后，及時清洗，并放入烘箱。不管大小實驗，做完后都要認(rèn)真做記錄。一個槍頭如果可以連續(xù)吸兩次的話，也不能吸，主要是第二次吸時不準(zhǔn)，同時也不能完全打出來。 試驗之前看資料的時候，最好規(guī)類存放，看過后記下重點內(nèi)容，并將出處標(biāo)明，以免日后找不到。驗前充分思考可能出現(xiàn)的問題和結(jié)果，試驗過程中則不能被自己預(yù)計的結(jié)論左右。試驗結(jié)束后盡快整理試驗數(shù)據(jù)，該統(tǒng)計分析的就分析，該作圖的作圖。同時，查閱文獻，對自己的試驗結(jié)果能夠準(zhǔn)確解釋實驗前多想想，不要著急動手，在腦子里把全部的實驗過程過一遍，盡量做到一次成功。盡一切努力做好這一次，不要想著這一次作不出來再做一遍，這樣永遠(yuǎn)都作不好。實驗注意他人的安全，注意自己的安全，注意實驗室的安全！作實驗的時候不要想其他的事情，想其他事情的時候不要作實驗！ 大膽嘗試，不要怕做不出來。嘗試越多，獲得原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的可能越大。作好預(yù)實驗，先動腦后動手，作完以后要思考。實驗過程中不要與人海聊，以免污染。用過的儀器等恢復(fù)原樣，清潔實驗臺面。 大家說的都是切身體會，相信對newcomer和其他人都有啟發(fā)。 記得一個NOBEL獲得者說過：在實驗室工作時什么都不要想，要專心于手頭的工作；作完實驗，要海闊天空地聯(lián)想， 特別是實驗的新思路和方法。我認(rèn)為要有風(fēng)險意思，有些實驗?zāi)阋M很長時間的，或要花很多錢的以及結(jié)果對你接下來的實驗很重要的，最好做一份詳盡的試驗流程圖貼在試驗臺前，需要特別加以注意的地方要特別標(biāo)注，可以隨時參照。
你一定要仔細(xì)準(zhǔn)備，爭取一步到位，這樣不用又費力又費錢！實驗前最好做一個flow chat！ 做實驗前,設(shè)計好時間安排,可以在有限的時間內(nèi)做更多事.利用起離心和電泳的空閑時間補上記錄和作一些整理工作最好不讓干燥箱過夜 取用有蓋子的器皿時，不能抓蓋子，以免脫落!濕手不可握光滑玻璃器皿，以免滑脫！我覺得做實驗要清楚自己所做實驗的原理，這樣通過仔細(xì)記錄每步實驗的操作，才能找出實驗失敗的原因。 不用別人的試劑。所有的試劑都自己配，出了問題才好找原因。
加入試劑之前,把它混勻一下,以免放置時間長了濃度不均做完實驗，清理實驗臺，以便下次能夠更快、更好，更方便的繼續(xù)工作！實驗前認(rèn)真設(shè)計，作實驗時不胡思亂想，嘰嘰喳喳，做完后在海闊天空，認(rèn)真分析試驗數(shù)據(jù) 做之前認(rèn)真設(shè)計,做時就不要老是想著結(jié)果,平心靜氣,注意細(xì)節(jié)，認(rèn)真記錄，因為失敗時常事，不要回過頭不知道該從哪里找原因。每次的實驗結(jié)束，要及時做好記錄，不要等。好記性不如爛筆頭，這雖然是俗語，但是不要放棄筆的重要性！
做完實驗擦干桌子，一切東西歸位，有些東西可以回收的就回收，很多實驗室的槍頭是回收的藥品歸位，儀器歸位！做實驗一定要有計劃,最好在有部分實驗數(shù)據(jù)出來時,就著手寫文章,這個不是為了出文章,而是在寫文章的時候,可以清晰自己的思路,知道后面該先做什么,該重點做什么.不然有時候辛苦半死,數(shù)據(jù)太分散,不能說明問題. 不輕易用別人的東西，用時先打招呼，記錄要詳細(xì)，配液體時要記錄試劑的批號等等 所有的東西都要即時標(biāo)記好，日期，藥品名稱，濃度，等實驗記錄要記錄這些內(nèi)容移液槍用完之后要歸到最大計量的位置，防止久而久之彈簧失去彈性。不用酶標(biāo)槍時不要一直拿在手里，不可以倒過來（特別是里面還有液體的時候）不要一直說話、聊天，筆記要全，要多全有多全，還有一點很關(guān)鍵，筆記要放好，最近我的筆記掉了~哭死最后，做完實驗要洗手~ 離開實驗室前或進入實驗室前注意水，電是否安全，門窗是否關(guān)好一定要記著關(guān)水浴箱，切記切記。
不要太迷信kit，有時候土辦法更有用。首先要靠自己，但也要多交流當(dāng)天事要當(dāng)天畢認(rèn)真記錄團結(jié)周圍的實驗同事，因為成也他們，敗也他們，這是順利完成的關(guān)鍵，畢竟良好的人際關(guān)系和環(huán)境是舒服的。
1. 先寫實驗步驟再做實驗，實驗的間隙注意寫下實驗現(xiàn)象的描述，實驗后注意實驗數(shù)據(jù)的整理和分析。
2. 試劑最好自己配，公用的試劑第一次用時要做質(zhì)檢，并注明時間和誰配的，實驗室中每個人都應(yīng)該有個單字母縮寫的名字。
3. 認(rèn)真做好實驗前的準(zhǔn)備工作，包括試劑、儀器的準(zhǔn)備，實驗方法的確定，請教一下做過類似實驗的人。實驗不單單是做出來的，還要有你的思想在里面，否則和一個操作工有什么區(qū)別。
4. EP管上一定要做好標(biāo)記，寫上日期，同時記錄本上應(yīng)該有詳細(xì)的情況。重要的東西可以再加貼一張標(biāo)簽紙，在冰箱中反復(fù)凍融會使字跡模糊，可以再用透明膠帶紙貼在字外面。.同時多關(guān)注別人討論的經(jīng)驗，這幾乎是最快提高的捷徑了!
正式實驗前的預(yù)備實驗很重要。這樣可以把一些你原來根本就沒想到的漏洞補上。還有就是動手前盡量完備自己的protocols。 作實驗時認(rèn)真思考，對每一個步驟都提前想想。實驗完畢后，收拾好自己的桌面，在用槍時務(wù)必注意輕輕吸液，以免吸到槍里面，很容易就會將槍腐蝕了，而且容易污染以后的實驗。 一次最好只跟改一個實驗條件，不然就搞不清楚到底是哪個條件改變影響了實驗結(jié)果我覺得做實驗最重要的是耐心和細(xì)致.
還有一點就是要做到不恥下問!
1事前充分設(shè)計
2 事時認(rèn)真觀察，及時記錄，無論好壞
3 事后及時處理數(shù)據(jù)。
4 遵守實驗公約，東西及時歸原位。
5 及時處理垃圾整理物件等等
如何寫出規(guī)范的研究記錄？
對于研究者，實驗記錄是生命的記錄。
1、實驗記錄的坐標(biāo)表尺： 時間！
a. 以六位數(shù)字表示日期，如 990819 為 1999 年 8 月 19 日； 此串?dāng)?shù)字，一百年才會重復(fù)一次。 所有記錄均得加載時間，并可作為記錄的名稱。
b. 設(shè)計制作 周記錄表 或 月記錄表，可以鳥瞰實驗的整體，并作一清楚的綱要。
2、記錄方式：
a. 每一記錄單元獨立成篇，以日期命名 (見 2.3)； 記錄內(nèi)容分條列舉，以 (1), (2), (3) ... 編號標(biāo)示，每一小條單獨敘述一個說明或觀察。
b. 記錄內(nèi)容以『日記體』為主，詳細(xì)敘述每一細(xì)節(jié)，有結(jié)果則需制表或作圖；避免使用奇怪的代號，日后可能自己也忘掉代號的意義。
c. 若有膠片、照片、X-ray 底片、記錄紙、轉(zhuǎn)印紙、藥品卷標(biāo)等，均需小心裝在透明袋，或黏貼在記錄本上，加以標(biāo)示及說明，并在記錄中詳細(xì)描述。
d. 每頁均得標(biāo)示頁碼，頁碼自始連貫至終，與下述記錄的分類命名無關(guān)。
3、記錄的分類命名法：
a. 依記錄內(nèi)容，分為 計劃 (P) → 操作 (E) → 結(jié)果 (R) → 討論 (D) 四類。 可以 P-E-R-D 代號說明此記錄的性質(zhì)，及各記錄單元之間的相互關(guān)系，方便追蹤。 圖解
b. 實驗之起點為計劃之?dāng)M定，如 [990819-P1]，執(zhí)行此計劃則為 [990819-P1-E1]，此實驗之結(jié)果整理為 [990819-P1-E1-R1]，對此結(jié)果之討論為 [990819-P1-E1-R1-D1]。 但不一定要固守 P→E→R→D 次序，可省略任何一點。
c. 若同一天有兩項實驗計劃，另寫為 [990819-P2]，其執(zhí)行為 [990819-P2-E1]。
d. 若兩個不相關(guān)的計劃同時在進行著，可在日期后面以字母區(qū)分，如 [990819SS-P1] 及[990819PP-P1]； 每一計劃自成系統(tǒng)，亦可分開為兩本記錄簿。
4、實驗計劃 [P]： 針對一短程的實驗?zāi)繕?biāo)，進行紙上作業(yè)計劃，設(shè)計實驗流程。 a. 收集所有已知的有關(guān)方法，研讀之后，選出一或二個最適當(dāng)方法。
b. 整理出可行的實驗步驟，一步一步以流程條舉寫出，注明實驗條件及細(xì)節(jié)；像在寫計算機程序，或電影劇本。 正式操作前，要先在腦中演習(xí)一次流程。
c. 整理出所使用的藥品單，及其配制方法；并開始找藥品或購買。
d. 整理出所使用的主要儀器表，事先檢查或洽借；并學(xué)會使用方法。
e. 對可能出問題的步驟，事先與專家討論其要點，并預(yù)想解決方案。
5、實驗操作 [E]： 實驗成敗的關(guān)鍵時刻，也是發(fā)現(xiàn)的起點。
a. 依實驗計劃 [P] 進行，記錄下所有進行過程的細(xì)節(jié)；要小心觀察所有細(xì)節(jié)，寧可多記，勿漏記重要記錄。 有點像福爾摩斯在觀察犯罪現(xiàn)場的記錄。
b. 可事先列表，或制作一執(zhí)行流程，以便引導(dǎo)實驗進行。 通常在正式的記錄本之外，可另設(shè)一本在實驗桌上使用的現(xiàn)場記錄簿 (Benchman)。
c. 第一次試作失敗，檢討后若計劃不改，則進行第二次操作為 [P1-E2]。
d. 若檢討后改變計劃，則 [P1] 取銷，重新寫計劃，另立一新日期。
6、實驗結(jié)果 [R]： 不論成功或失敗，仔細(xì)察覺事實真相，均能獲益。
a. 就所得數(shù)據(jù)，一一整理出結(jié)果，不管成敗，都要制成完整形式的圖表；數(shù)據(jù)若不整理成圖表，無法對它分析或思考。可把所有的圖表結(jié)果貼在書桌前，朝暮思考。
b. 對所得圖表進行觀察、討論，分條以文字描述所觀察及省思的結(jié)果。
c. 強迫自己對結(jié)果的圖表，作最大限度的想象，盡量擠出新的觀察結(jié)果。
d. 若結(jié)果不佳，亦必慎重整理、檢討，勿隨手一丟了事；既使失敗的實驗，也要從中榨出一絲結(jié)果，做為改善的起點。
7、實驗討論 [D]： 由各種角度，檢討實驗的來龍去脈。
a. 針對所得結(jié)果進行討論，說明其所衍生的問題或結(jié)果。
b. 由結(jié)果所衍生出的問題，提出可能之說明，并建議解決方式。
c. 對失敗的實驗，提出改進及注意要點，卷土重來。
d. 實驗雖然看似成功，要思考各種可能造成相同結(jié)果的 假相。
e. 不要忘記跳出實驗現(xiàn)場，以較寬廣的角度，再次檢討整個研究的大方向。
8、應(yīng)用心得：
a. 以日記方式記錄，是一種自我對談及省思，經(jīng)�？稍谝怨P記錄的過程中，自動顯現(xiàn)出問題的答案；我們大多懶于做這種記錄與省思。
b. 積極的研究生活，每天可經(jīng)歷一個 P-E-R-D 循環(huán)，并由結(jié)果規(guī)劃次日的計畫 [P]。
c. 若一時無法對問題有所解答，過些時候再重新細(xì)讀實驗記錄，可能會有新的心得。
d. 隨時把實驗結(jié)果影印給指導(dǎo)老師，共同討論，或在 Lab meeting 口頭報告；把重要結(jié)果整理成一頁來報告 (One-Page Show) 是一理想的方法。
e. 當(dāng)記錄數(shù)目累積相當(dāng)多后，可作一 index 表，表列各實驗摘要，方便查閱。
實驗設(shè)計三要素的內(nèi)容
1.實驗?zāi)繕?biāo)：首先應(yīng)確定實驗的目的，明確實驗的范圍和可行性，限定實驗的含義，排除實驗的多余研究。實驗?zāi)繕?biāo)要細(xì)致、清晰，結(jié)合實踐，以明確具體測試及分析手段，把握實驗的原則，是實驗設(shè)計的基礎(chǔ)要素。
2.實驗條件：實驗條件是實驗設(shè)計的核心，即執(zhí)行實驗所必須考慮和規(guī)范的因素。它主要包括實驗材料、實驗操作、環(huán)境條件等，要求合理設(shè)置，保障實驗精確無誤。
3.實驗結(jié)果：實驗結(jié)果是實驗設(shè)計的結(jié)果和最終要達(dá)到的內(nèi)容，包括實驗的收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)以及實驗結(jié)論等。實驗結(jié)果既是實驗設(shè)計驗證性和可實施性的必要條件，也是實驗設(shè)計可行性的有力保障。
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