设计性实验的教学与管理

第二节 设计性实验的教学与 管理

设计性实验是指采用科学的逻辑思维,配合形态实验学的方法与技术,对拟定研究的目标或问题,进行有明确目的的设计性研究。

一、实验设计大纲

实验设计大纲要求包括以下内容:

(一)立 题

简练、扼要地阐明实验设计的目的、意义,国内外研究现状,目前研究中存在的问题,拟解决问题的思路。根据同学们在组织胚胎学、病理生理学、细胞生物学、遗传学、解剖学、、生理学、病理学、病原生物学、免疫学等所学的知识自由选题,选题时应注意科学性、先进性、可行性和实用性。

(二)专业设计

从专业的角度科学地考虑处理因素的来源和施加方法,选择受试对象,确定效应的指标和影响因素。

(三)统计设计

统计设计的主要任务是要解决数据的收集、整理和分析的问题。实验数据的完整性和准确性是对实验研究的最根本要求,恰当、充分和可靠的数据分析则是建立在完整准确的实验数据基础之上的。因此,只有高质量的数据,才谈得上高质量的实验研究。数据收集和分析的步骤:

(1)确定数据的类型。

(2)确定数据所采用的统计方法,确定样本含量的大小及抽样误差排除的方法。

(3)遵循对照、随机和重复三个基本原则。在实验过程中,为了避免和减少实验误差,取得可靠的实验结论,必须始终遵循这些原则。

随机:实验动物按照随机的原则分组,根据研究的目的和处理的方式进行分组。如果是单因素设计,只有一种因素而无非处理因素者用完全随机设计分组法;如果有一种处理因素和一种非处理因素,则采用配伍处理分组;如果一种处理因素和两种非处理因素,则用拉丁方设计;在多因素设计时,实验安排两种以上处理因素时,采用析因的设计方法。

重复:实验动物按照重复的原则,要确定一定的数量。

对照:设计对照组。

均衡:按照均衡的原则,还要考虑实验动物的品种、规格和来源。根据与人类疾病尽可能相似的原则,选择经济实用的动物。

(4)明确观察指标:必须明确观察指标,而且是最能说明所要研究问题的指标。指标测定的具体步骤,包括样本采集的时间、样本量、样本处理和测定方法。注意指标的特异性、客观性、重现性和灵敏性。

(5)设计数据收集的表格:实验原始记录表格包括两部分,一是常规数据,二是来源于观察指标的实验原始数据。常规数据应包括实验日期、室温、动物体重、性别、编号、麻药(麻醉药品)名称、浓度与剂量、实验参加者等。实验原始数据即所有一级实验观察指标,应该以表格形式表示。

(四)实验动物设计

(1)实验动物的来源,实验动物的标准化条件应满足实验目的。

(2)动物处理:包括疾病模型复制和实验治疗两部分,注意模型相似性、重复性与实用性原则。须写明动物麻醉、固定、疾病模型复制、给药治疗(时间、剂量、途径)等具体的方法。(https://www.daowen.com)

(五)实验方法

简要阐述所采用的实验步骤和操作方法,实验技术路线和方法,可行性分析,实验设计工作时间安排。

(六)完成实验的条件

简要阐述实验中所采用的主要仪器设备的情况,注明所用仪器的型号、生产地、生产厂家,如果有必要可以附仪器装置简图。药品试剂的来源情况:药品和试剂的批号、规格及来源(生产厂家);实验用药品和试剂的配制方法;实验用药品的数量。

二、设计性实验报告的撰写

设计实验报告的撰写的基本结构通常包括4大部分,一般称之为“四段式”结构,即“前言”、“材料与方法”、“结果”、“讨论与结论”。这几部分并不是绝对、不变的,可以根据不同的情况或分或合,灵活运用,但这几部分所包含的内容是不可缺少的。按照编排格式的标准化和规范化要求,设计实验报告撰写的内容包括:文题、作者、作者单位、摘要、主题词、正文、参考文献。

实验报告大致包括以下内容:

(1)实验报告的题目:包括实验名称、姓名和单位的一般情况说明。

(2)摘要和关键词。

(3)前言:主要说明实验设计的目的意义,国内外研究现状,目前研究中存在的问题,拟解决问题的思路。

(4)实验方法和步骤:说明所采用的实验技术路线和方法。

(5)实验结果:得出的实验结果。

(6)实验结果分析与讨论:对实验结果进行分析与讨论。

(7)结论:得出什么结论。

(8)参考文献:列出所采用的参考文献。

三、形态学设计性实验的组织与管理

设计实验由4~5名学生组成实验小组,经过查阅文献资料,调查研究,选择实验项目,写出实验设计方案并在小组会上进行开题论证,其方案经指导教师审查同意后进行预实验,继而转入正式实验,实验结束后写出总结论文并以教学班为单位组织论文总结与答辩。

四、形态学设计性实验考核办法

形态学实验是多学科实验教学整合、重组所形成的实践课。该门课程考核对于客观、公正地评价学生的实践能力,引导学生重视实践,从而保证学生实践能力得到有效的锻炼,具有很重要的意义。该课程的考核内容、要求及标准如下:

(1)实验设计质量(30%):按照实验设计大纲的要求进行设计。实验设计体现个人查阅文献、发现问题和提出问题的能力,是个人科学思维、创新思维的完整体现。根据设计是否合理、规范,是否具有创新性进行综合评分。查阅文献量大、内容新颖,立题依据明确、可靠,设计思路清晰、合理,记15分;设计规范、完整,有一定的创新意义,记15分。

(2)实验设计讨论(10%):设计者向同学陈述自己设计的理论依据、构思、存在的问题并回答同学的质疑。语言流利、表达清楚、回答问题正确者,记5分。在听取其他同学的设计时,勤于动脑、发言积极者,加5分。

(3)实验设计的实施(20%):根据实验操作是否熟练规范,实验结果是否准确可靠,实验技术难度的大小进行综合评定。在实施过程中,组内人员团结一致、群策群力,既分工明确,又互相帮助,在规定的时间内完成实验内容,实验结果准确、可靠者,组内集体得分,满分20分。实验时,操作积极、规范,特别突出者,加5分。

(4)实验论文的质量(20%):论文书写格式正确、重点突出、语言流畅、讨论科学者,组内集体得分,满分15分。作为负责人的实验设计者,能组织、管理组内人员顺利完成实验,加5分。

(5)答辩表现(10%):由指导教师或其他组学生对其报告的论文提出问题,被评组的学生均应能对所提问题进行答辩。提问内容包括:文献准备与背景知识,设计思路与技术手段,操作环节与实验结果,分析讨论与存在问题等方面。数据处理、资料汇总,对论文书写起决定作用者,加5分。参加论文答辩,报告效果好,集体加3分,报告者个人另加2分。

(6)小组互评(10%):各小组成员在其他组进行论文报告和答辩时对其实验设计质量、实验结果、论文质量及论文报告答辩情况予以综合评定,现场按照优、良、中 3 个等级分别给出 10、6、3分。各组评分的平均值即为被评小组学生的共同得分。

(7)在实验设计和论文中的排名得分:学生在实验设计和论文中排名由小组根据个人贡献大小(内容包括文献调研、实验选题、方案设计、资料整理、结果分析及论文撰写等方面)民主评议确定并上报指导教师审定。