第十二章 设计实验 实验 83 选题与实验设计

【目的要求】 1．在教师的指导下，根据实验室的现有条件，以小组为单位选出实验题

目。

  1. 在查阅资料的基础上，完成实验设计，以训练实验验证或解决某一实际问题的设计能力。

【方法与步骤】 1．由教师介绍开展设计实验的目的、意义，以及从选题、设计实验、实

验准备、完成实验、整理结果以至写出报告的全过程。 2．由教师介绍本教研室的仪器设备及现有条件。力图使学生选出切合实

际的课题。

  1. 实验小组选择教师提供的课题或自行命题，并报教师审批。

  2. 根据本组可选课题，分头查阅有关文献资料、分工负责、汇集讨论， 最后写出实验设计，交教师审阅。

【实验设计内容】

实验设计的内容应包括下列诸项。1．课题名称。

  1. 目的要求本实验最后达到的目的。

  2. 基本原理实验的依据与思路。

  3. 动物器材与药品。

  4. 方法与步骤简要的实验方法、观察指标与程序。

【实验设计的基本原则】

学生在确定课题后进行实验设计需要注意以下基本原则。 1．科学性是指在设计生理学实验时必须有充分的科学根据，这就要求学

生设计时要以前人的实验或自己的实验为基础，而不是凭空设想。如温度对肌肉收缩的影响这个课题，必须通过查阅资料了解温度对肌肉收缩有无影响，对哪些指标有影响（包括收缩的快慢、强弱，潜伏期、收缩期和舒张期的长短等），以及为什么会有这些影响，以此为依据，便可设计出观察指标明确、选材准确、有的放矢、科学性强的实验。使实验结果能明确地回答所提出的问题。

  1. 严谨性欲证实某器官、系统的生理特征，必须注意实验设计中的严谨性，使要说明的问题无懈可击。如在生理学实验中要设置对照实验（包括某一处理前的正常对照或对照组），这样便于实验前后对比或组间比较，得出明确的结论。如观察某因素对动脉血压的影响时，必须记录施加某因素前的正常血压，而在撤除某因素后又须使血压恢复至正常水平。

  2. 实验条件的一致性在生理实验中，除欲处理因素以外，其它诸实验条件必须保持前后一致，不能在实验过程中随意变动。如观察某因素对心肌细胞电活动的影响时，必须严格控制实验条件，包括灌流液的流速、温度、刺激频率、强度与波宽；如使用药物，则须控制药物浓度、剂型与批号等。只有在实验条件完全一致的情况下，才能显示出处理因素对实验结果的影响， 否则可能有未被控制的因素干扰实验结果。

  3. 可重复性重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则，多年来为研究者所公认。因此，在生理学实验中也必须注意实验的可重复性。任何实验都必须有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性，不能只进行 1—2 次实验便作为正式结论。但由于本设计实验还不是系统的科学研究，在具体实验时，应力求在更少的人力、物力和时间的条件下，得到精确的结果。

  4. 动物的选择在生理学实验中，动物及标本的选择是十分重要的。首先需要考虑动物的类别，因为某种动物可能对某些生理反应较为敏感，而另一些种类的动物则可能容易造成某种病理模型。如猫的呕吐反应较为敏感，而大白鼠则缺乏这种反应，如选用大白鼠来研究呕吐反应，是注定要失败的。在动物的种类确定之后，有时还需考虑动物的品种。如有些作者认为普通大白鼠不易造成声扰性高血压，而野生大鼠则容易形成。因此，在选择动物时， 需要参考前人的经验，查阅有关文献。

此外，在设计离体组织器官的急性实验时，应注意标本的选择。这需根据实验的特点、获得标本的难易等因素决定。如进行神经-肌肉接点阻滞剂的实验，以蛙类的坐骨神经-腓肠肌标本最为合适。而在观察心电综合向量的变化时，则蛙类心脏应作为首选材料。

  1. 指标的选择生理指标的选择应注意客观性、合理性与特异性。客观性是指该指标是客观存在的、不受人的意识左右、可以用一定的方法观察或记录出来，如心率、血压、体温、呼吸频率等。在观察指标时，还应考虑客观的方法，如用光电换能记录小白鼠的自发活动是一种比较客观的记录方法， 因其记录的数字不决定于研究者的主观愿望。

合理性是指该指标是否代表所研究的现象。合理指标的选择有时是容易的，有时则是困难的。如选用小白鼠试验某种药物是否有避孕作用，如果选用小白鼠的性周期变化作为该药避孕效果的指标是不合理的，因为性周期可能不受影响而仍具有避孕效果。如果选用怀孕率作为指标就合理得多、特异得多了。

【课题举例】

可供选择的课题是多方面的，包括生理学课中的各章，可以包括验证基本理论、实验技术的革新以及解决生理学实验中存在的某些问题等。由于各校生理实验室条件不一，科学研究方向有别，难以将各章课题一一列出，以下仅举数例，供参考。

  1. 不同采血方法对血细胞计数与血红蛋白含量的影响。

  2. 观察箭毒对神经-肌肉接点的阻滞作用。

  3. 试证明神经干动作电位的产生与

    Na+的关系。4．观察兔减压反射调节动脉血压的范围。

  1. 试证明温度对肌肉收缩的影响。

  2. 试证明某一未知药物对动脉血压的影响。

（解景田）