七、作业与思考

1、本实验中所采取的各项措施是通过什么机制而影响尿量的？ 2、比较讨论输尿管插管与膀胱插管的优缺点。

3、注射生理盐水使尿量增多的机理是什么？是渗透利尿或是水利尿吗？“迷走神经对肾脏等无直接支配作用，所以刺激它对尿的生成无影响”的说法对吗？

实验7 生理学科研选题与实验设计

实验研究有一定的程序，其基本次序通常包括科研选题（立题）、实验设计、实验准备、预备实验（预试）及正式实验，实验结果的整理、分析、判断、结论直至完成论文。 一、实验目的

1、根据实验室现有条件，以小组为单位进行实验选题；

2、在查阅资料的基础上，通过对实验命题的设计，熟悉进行实验研究所必需的基本要求与一般程序。 二、实验原理 （一）科研选题

科研选题也称立题，即确定所要研究的课题。立题在实验设计中及其重要，只有课题选得准、立得牢，研究工作才有可能取得有意义的成果。立题的过程是科学的创造性思维过程，它包括选题和建立假说。 1、选题的原则

（1）充分的科学性 就是客观真理性或真实性。所立题目要有充分的科学依据，与已有的科学理论和科学规律及定律相符。科学性主要取决于它能否“为尔后的科学实践所证实”（可重复性）和能否用以“能动地改造世界”，即人们按论文所叙述方法重复实践的结果是否符合客观实际（取得预期结果），是否可用来确切回答和解决有关的问题。

实验设计中为了提高结果结论的可重复性，从统计学角度，首先必须注意样本对其

总体的代表性，相互比较的样本组之间的可比性和检测方法及实验观察方法的精确性。 （2）明确的目的性 即明确、具体地提出所要解决的问题，特别是有意义的问题。一个研究项目所包含的内容不宜过多，最好集中解决1～2个问题，切忌包罗万象。例如，做“钙离子对神经肌肉传递的影响”，题目很大，而且也很笼统。神经肌肉的传递是一个生理过程，起码包括神经兴奋、神经－肌肉间兴奋的传递、肌肉细胞的兴奋以及兴奋收缩偶联、肌肉收缩的特点等诸多方面。究竟想证明钙离子对哪一方面的影响？又如，做“缺氧对心脏的影响”，是心脏的泵血功能，还是心脏的电学性质？问题换成“缺氧对大鼠心电图的影响”就明确具体了。究其原因，是学生没有注意到选题和分析问题密切相关。不具备必要的基本知识，不对自己感兴趣的现象或问题进行仔细分析，就不可能提出中肯明确的问题，所提的问题也不是要害关键问题。人们常说，从提出的问题上能反应出人的知识水平和能力，这句话不无道理。

（3）创新性和先进性 创新性即新颖、鲜明而与众不同，是相当于简单的继承、模仿、重复和抄袭等的一种特性。科研结果的创新性首先取决于设计时的思路，主要包括：选题的方向性和解决办法的创新性。创新性的前提是对有关科学发展的历史、现状和趋势的了解和掌握。要了解所选课题在学科发展中是否具有“前沿性”，尤其要了解本课题是否针对别人研究工作中的薄弱环节，本课题的预期结果是否可以填补别人研究工作中的空白（注意空白有大有小，有的有意义，有的则无意义）。当然，为了保证创新性课题的完成，还必须注意课题的可行性。

先进性有两方面的内容：一是实践水平，如技术水平、效果水平；二是理论水平，如阐明某一理论机制及其他理论的深度和广度。科研论文的实践水平是否先进，要与世界各国或国内各地类似课题达到的水平相比较，才能予以评定。此外，简、便、廉、效而且安全，也是先进性的一个重要标志。

（4）可行性立题时要充分考虑主、客观条件，选定的题目一定要具体和切实可行；因此，在选题时应结合实际情况如理论水平、实验条件及经费等问题量力而行。课题不能太大和太难，选定经努力后可解决的课题，切忌好高骛远，盲目求大求全。 由上述可知，一个好的选题要具备充分的科学性、明确的目的性、创新性、先进性及可行性。其前提是在立题过程中要收集大量的文献资料和实践资料，以了解前人对此

类课题已做的工作、取得的成果及尚未解决的问题，了解目前的进展和动向。在对有关资料进行综合分析的基础上明确为什么要研究这个课题，即研究的意义，进一步研究的理论实践依据，找到所要探索课题的关键所在，进而确定研究课题。在立题时既要以了解当前的现实问题为主，也要注意考虑其他方面的因素。

一个人的知识总是有限的，因此，科研课题的确立必须养成开题报告这个良好的习惯，请相关人员评议，以发挥集体的智慧，避免片面性。 2、假说的建立

课题一旦选定后，就要建立这个课题的假说。所谓假说就是根据文献、实践资料等提出对该问题的可能答案或解释。简而言之，假说就是实验的预期结果。

假说是实验研究中重要的理论准备，有了假说，实验设计才会更具有目的性、计划性和预见性；有了假说实验者在实验过程中才更能发挥其主观能动性。要建立假说，除了要阅读大量的文献外，还要利用对立统一的观点进行类比、归纳和演绎，进行创造性的思维活动。需要注意的是，假说只是一种科学预见和主观推测，并不等于客观事实本身，决不能把假说变成主观臆断，变成实验者的主观偏性。对待假说应该有一个科学的态度：既要努力验证正确的假说，使之上升为学说、原理和理论；又要适时抛弃错误的假说，重建新的假说，并为验证新的假说而努力。 （二）实验设计

实验设计即实验研究的计划、方案的制定，包括具体内容、实验方法、实验进度等安排。实验设计是实验过程的依据、数据处理的前提，是提高实验研究质量的保证。实验设计的目的在于：①有效地控制干扰因素，保证实验数据的真实性、可靠性和精确性；②节省人力、物力、财力和时间；③尽量安排多因素、多剂量、多指标的实验，提高实验效率。

1、生理学实验设计的基本原则

（1）设立对照组或对照实验。可用同一个体实验前后对照，也可以同一群体随机分成对照组和实验组；对照组与实验组除欲检验的某一种因素不同外，所有其它条件都应相同。

（2）实验中欲检验因素本身条件必须前后一致(例如实验所用的刺激强度、药物的剂量、

剂型、批号等)，若随意改变，可能会有未受控制的因素干扰实验结果，从而造成“假象”和分析实验结果上的困难。

（3）要注意观察实验的全过程。从每一次未引进欲检因素之前的基础机能水平，一直观察到加入(或撤除)欲检因素之后产生变化的终结(或恢复到正常)，都不能中止观察(对于缓慢的变化可以作定时的或有规律的观察、记录)。特别要注意实验中的变化时程。要精确记录引入欲检因素的时间、出现变化的时间以及恢复到正常水平的时间。 （4）注意实验的可重复性。避免因偶然事件导致的错误结论。

（5）要有明确的效果判定标准。实验结果有无变异，变异是否有显著的意义，必须有客观的严格的标准，不能有丝毫主观、模棱两可的因素。如果实验结果是描记的曲线，则曲线必须附有纵、横坐标的标尺。

（6）要注意尽可能地从多方面进行同样的实验。例如检查某一神经因素的作用，不仅用刺激的方法，也可用切断、拮抗药物、受体阻断等方法加以证明。如果结论一致，则这样的结论才是可信的，具有普遍意义的。

（7）对实验数据进行统计学处理。结合统计学课进行，正确理解均数、标准差、标准误的含义及如何判别组内结果的变异显著性等。 2、生理实验设计的基本要素

实验设计是具体规划选择什么动物标本，用什么实验操作方法，改变什么因素，记录什么参数指标，从而为解决问题获得必要的实验证据。对问题细致严密的分析是一个好的实验设计的基础。

生理实验设计由3个要素构成，即受试对象、处理因素、观察指标或实验效应指标。 受试对象

受试对象包括动物和人。人体作为实验对象的最大优点是排除了种族差异，其所获得的结果及所得结论可直接用于临床；但其缺点是研究方法受到一定限制，不能随意施加处理因素，实验条件难以控制。此外，基于人道和安全等理由，有关生理的大部分实验研究并不能直接在人体进行，而是往往以动物作为研究对象。

然而，长期积累的经验证明，某些动物适合某些方面研究，有些方面明显则不适应。例如：狗的神经系统和消化系统都比较发达、与人类较为接近，对神经系统和消化系统