第四章探索實驗

章探索實驗理論教學(xué)、實驗教學(xué)和科學(xué)研究是高等教育人才培養(yǎng)的三個基本要素,實驗教學(xué)是大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的重要途徑?！督逃哭k公廳關(guān)于2006年國家級實驗教學(xué)示范中心申報評審工作的通知》（教高廳函〔2006〕13號）國家人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)《教育部財政部關(guān)于批準第一批大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目的通知》教高函〔2007〕15號醫(yī)學(xué)類：中山大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中心中南大學(xué)醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗教學(xué)中心山東大學(xué)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中心天津中醫(yī)藥大學(xué)針灸實驗教學(xué)中心黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)教學(xué)實驗中心教育部啟動高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)以來，截至2006年底，全國已經(jīng)建設(shè)了84個國家級實驗教學(xué)示范中心，有28個省、自治區(qū)、直轄市已經(jīng)建立了918個省級示范中心，初步形成了國家級、省級兩級實驗教學(xué)示范體系。實驗教學(xué)改革和建設(shè)系統(tǒng)工程已在全國各高校陸續(xù)開展。探索性實驗與基礎(chǔ)性和綜合性實驗的區(qū)別？基礎(chǔ)性和綜合性實驗是在前人工作與經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上，只要能按照書本上的要求去做就可以達到學(xué)習(xí)的目的。

探索性實驗是在借助前人的工作和經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上，通過對研究對象進行積極的思考與歸納，對未知因素進行大膽設(shè)計，進行探索研究的一種科學(xué)實驗。探索性實驗是一項要求較高、難度較大的實驗教學(xué)工作，對于學(xué)生來說是一種全新的學(xué)習(xí)方式。

探索性實驗的基本內(nèi)容和步驟

1、立題

2、實驗設(shè)計

3、實施實驗

4、撰寫論文

一、探索性實驗立題

如何開展探索性實驗？

探索性實驗首先要從確定探索的對象，提出問題開始。問題從哪里來呢？

通過臨床觀察，課堂學(xué)習(xí)和閱讀文獻去發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。在這個過程中，閱讀和學(xué)習(xí)文獻最重要。在閱讀文獻時，要了解所研究的問題的歷史和現(xiàn)狀，目前還存在什么問題，確定所提出的問題是否具有研究價值?所提出的問題是否是一個真正的問題？因此，探索性實驗的選題或立題就是確定所要研究的內(nèi)容，選題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。1.準備工作

必須大量查閱科學(xué)參考文獻，認真搜集和閱讀與本課題有關(guān)的研究資料。

科學(xué)參考文獻是人類智慧的結(jié)晶，是人們增長知識提高業(yè)務(wù)水平的重要工具，是制定科研規(guī)劃、決定科研題目的重要依據(jù)。只有通過全面了解國內(nèi)外發(fā)展趨勢，使您提出的問題得到進一步的深化、系統(tǒng)和完善，讓其具有新穎性、科學(xué)性和可行性，才能有效地防止低水平、重復(fù)性選題的弊端?？茖W(xué)參考文獻的來源：教科書、專著、期刊、會議文件和內(nèi)部資料。目前，我們主要通過因特網(wǎng)和光盤檢索系統(tǒng)查閱中外文參考文獻。

在閱讀科學(xué)文獻時我們要把握以下幾個問題：本研究領(lǐng)域的歷史發(fā)展過程，以往解決了哪些問題，還有哪些問題未解決，未來的發(fā)展趨勢。對所擬研究內(nèi)容的科學(xué)價值、社會效益、經(jīng)濟效益、技術(shù)性問題、解決的技術(shù)路徑等都應(yīng)做到心中有數(shù)。

2.選題原則

選擇確定一個優(yōu)秀的課題，必須遵循選題原則，要具有創(chuàng)新性、先進性、科學(xué)性和可行性四項基本原則，其中創(chuàng)新性是科研工作最主要的特征。

創(chuàng)新是指別人沒有研究和涉及的問題，是本學(xué)科的空白點；或者是別人雖對此研究過，但你的研究將會在理論或應(yīng)用上有新的發(fā)展和補充；或者是別人過去對這類項目有一些零星報道，而你選擇了具有特色的系統(tǒng)性研究。在深思熟慮科學(xué)性的同時兼顧創(chuàng)新性、先進性和可行性，選題時必須根據(jù)具體情況全面分析和考慮，使四項基本原則達到有機的統(tǒng)一。

3.選題范圍

（1）對原有的實驗方法進行改進

認真學(xué)習(xí)生理學(xué)、病理生理學(xué)及藥理學(xué)中的實驗方法和原理，對以往的實驗方法進行改進。設(shè)計改進的思路和方法，并在實驗中加以證實其可行性、實用性和科學(xué)性。例如，在復(fù)制高鉀血癥動物模型時，前人的經(jīng)驗是用3種不同濃度(1.0%、2.0%、3.0%)的氯化鉀進行動物高鉀血癥模型的復(fù)制，是否還有另外一種不同于以往濃度的氯化鉀溶液呢?如果在實際工作中確認還有另外一種濃度對復(fù)制的動物模型效果更好、更可靠，就可以列為研究題目，進行探索性研究。

（2）對動物模型進行探索

對原有的動物模型進行探索時，要注意如下原則：①該動物模型的實驗結(jié)果好，穩(wěn)定可靠；②該動物模型的可重復(fù)性好；③該動物模型的方法更趨于簡單和實用；④該動物模型解決了一些具體的實際問題，而且有推廣使用的價值。

（3）對實驗原理進行探討

隨著科學(xué)的發(fā)展，機能實驗的很多原理可以進行再認識，再探索。例如，神經(jīng)遞質(zhì)、生物介質(zhì)、抗原和抗體等物質(zhì)在調(diào)節(jié)機體正常功能及參與疾病演變過程中均有著重要的作用。而新的體液因子又不斷被發(fā)現(xiàn)，因此，研究這些體液因子的作用機制和生物功能是機能探索實驗的重要課題。

（4）對某種藥物的體內(nèi)過程或作用機制進行研究

利用我們在生理學(xué)、病理生理學(xué)及藥理學(xué)中學(xué)習(xí)到的知識和實驗技能，對新型藥物和改良型藥物進行藥物的機理和可靠性研究，是機能實驗選題的重要內(nèi)容。

醫(yī)學(xué)機能實驗學(xué)精品課程網(wǎng)站實驗設(shè)計大賽/實驗設(shè)計匯編二、探索實驗設(shè)計

在機能實驗過程中，我們遇到的最困難的問題是：1、怎樣進行探索性實驗？2、怎樣從不確定的偶然事件中發(fā)現(xiàn)隱藏在事物現(xiàn)象背后的發(fā)生發(fā)展規(guī)律？

3、怎樣從復(fù)雜紛繁的事物中搜集數(shù)據(jù)？

4、怎樣將這些資料進行統(tǒng)計分析?

5、怎樣通過合理的統(tǒng)計分析得出正確的結(jié)論?

要解決這些問題必須懂得科研設(shè)計。科研設(shè)計（researchdesign）是對科學(xué)研究具體內(nèi)容與方法的設(shè)想和計劃安排。設(shè)計的好壞不僅直接關(guān)系到科研的創(chuàng)新性、科學(xué)性、先進性和可行性，而且還決定了完成課題的速度與經(jīng)費的開支等問題。完善的探索性實驗設(shè)計包括醫(yī)學(xué)專業(yè)設(shè)計統(tǒng)計學(xué)設(shè)計實驗方法設(shè)計實驗動物設(shè)計1.專業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)計是從專業(yè)角度科學(xué)地安排科研，考慮處理因素的來源和施加方法，選擇受試對象，確定觀察指標，設(shè)計記錄表格等，其設(shè)計水平能反映科研結(jié)果的有用性和創(chuàng)造性的大小。2.統(tǒng)計設(shè)計在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中，實驗或觀察的結(jié)果往往是不確定的偶然現(xiàn)象，怎樣從不確定的偶然事件中發(fā)現(xiàn)隱藏在事物現(xiàn)象背后的客觀規(guī)律性，是科研工作中要考慮的重要問題。在統(tǒng)計設(shè)計中，首先要遵循統(tǒng)計設(shè)計的基本原則，其次要確定資料的類型，再次是要選用合理的統(tǒng)計學(xué)方法。

統(tǒng)計學(xué)設(shè)計應(yīng)考慮1、如何設(shè)置對照?

2、選擇多少受試對象?

3、怎樣做到隨機化分組?

4、計劃搜集哪些資料?

5、如何對原始資料進行整理和分析，以保證專業(yè)設(shè)計的合理性和科研結(jié)果的可信性？3.實驗動物設(shè)計實驗動物設(shè)計應(yīng)該考慮選擇什么樣的動物，實驗動物種類、品系繁多，實驗動物的選擇是一個內(nèi)容復(fù)雜的問題，不同的實驗有不同的目的和要求，而各種動物又有各自的生物學(xué)特性和解剖生理特征，因而不能隨便選一種動物來進行某項實驗研究。三、實施實驗

1、探索性實驗的特點

探索性實驗可以對研究對象施加某種處理因素，觀察或觀測由此引起的有機體的結(jié)構(gòu)、功能、生化和疾病過程的變化，這種變化以效應(yīng)指標表示，通過相應(yīng)的效應(yīng)指標揭示事物發(fā)生的原因和發(fā)展的規(guī)律性。探索性實驗的特點是研究者能人為的設(shè)置處理因素。2、資料分析

在機能實驗中，實驗或觀察的結(jié)果往往是不確定的偶然現(xiàn)象，怎樣從不確定的偶然事件中發(fā)現(xiàn)隱藏在資料中的客觀規(guī)律，是資料分析工作中要考慮的重要問題。在資料分析工作中要注意以下的問題，

第一，以正確的方式搜集資料：正確應(yīng)用統(tǒng)計方法的基本前提是正確搜集資料，這種“正確方式”須在科研統(tǒng)計設(shè)計時確定下來。

第二，描述資料的統(tǒng)計特征：如數(shù)據(jù)歸類簡化、統(tǒng)計指標的選擇與計算、統(tǒng)計結(jié)果的表達等。

第三，統(tǒng)計判斷，得出正確結(jié)論：如根據(jù)各種概率分布，對實驗和觀察結(jié)果存在的差異和關(guān)聯(lián)做出統(tǒng)計推斷，即得出由樣本推斷總體的結(jié)論。

3、總結(jié)歸納

總結(jié)歸納是科研過程中的最后一個步驟，就是根據(jù)觀察事實與統(tǒng)計分析結(jié)果，運用分析、綜合、歸納與演繹方法，把感性認識上升為理性概念。

在總結(jié)概括時應(yīng)注意兩點：

（1）要根據(jù)已有的研究數(shù)據(jù)來推理。在推理中既要不違背公理，又要不拘束于傳統(tǒng)觀念，應(yīng)當在繼承的基礎(chǔ)上發(fā)展，推陳出新。

（2）要根據(jù)本次研究的范圍做出結(jié)論，即推斷在科研設(shè)計時所確定的總體特征，輕易外延推斷往往會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論四、論文撰寫

探索實驗論文的撰寫的基本結(jié)構(gòu)通常包括4大部分，一般稱之為“四段式”結(jié)構(gòu)：“前言”、“材料與方法”、“結(jié)果”、“討論與結(jié)論”。

編排格式的標準化要求：撰寫的內(nèi)容包括：文題、作者、作者單位、摘要、主題詞、正文、參考文獻。

實驗論文大致包括以下內(nèi)容：

1.實驗報告的題目：包括實驗名稱、姓名和單位的一般情況說明。

2.摘要和關(guān)鍵詞。

3.前言：主要說明實驗設(shè)計的目的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，目前研究中存在的問題，擬解決問題的思路。

4.材料與方法：說明所采用的實驗動物、儀器以及實驗技術(shù)路線和方法。

5.實驗結(jié)果：得出的實驗結(jié)果。

6.討論：對實驗結(jié)果進行分析與討論。

7.結(jié)論：得出什么結(jié)論。

8.參考文獻：列出所采用的參考文獻。五、機能探索實驗課的組織與管理探索實驗由4～5名同學(xué)組成實驗