烧伤研究选题和实验设计

一、研究问题的提出

一个完整、严谨、科学的研究课题不会凭空产生。通常选题来自一个任务，由上级直接下达，或者是某项总任务下的分课题；有时，则是在日常工作中遇到疑惑或困难，受到启发而提出来的。课题可以是来自“偶发奇想”，但更多是通过平时的细心观察和思考产生。例如，战争、突发事故或灾害环境下可能出现大批烧伤休克伤员，而此时环境恶劣、交通中断和运输困难等都使静脉补液受到很大限制，此时经口服及胃肠道途径补液在多大程度上能替代静脉补液，对恢复血容量和组织灌流，改善脏器功能和预后有何影响？便是一个很好的研究课题。除自己产生新思路与联想外，他人的思路与联想也能够启发自己，从而产生新的想法。例如，常常在一些论文的结尾处，作者会提出进一步的设想，从而引发我们思考和提出问题。一般来说，题目常有三部分组成，即处理因素、受试对象和效果反应，改变其中之一，其内容就会不同，而形成另一个新的课题。

二、提出假说

经过论证但有待证实的理论认识被称为假说或设想，求证假说的过程是人们通向真理的必由之路；也是整理自己的初始想法，使之深化、完善和系统化的过程。这需要带着问题去广泛查阅文献，以便了解这个问题是否新颖和有价值，前人是否研究过，研究到什么程度，自己提出的问题是否能成立，还有什么不足之处，以便在理论上对自己的想法做出合理的解释。此外，还要对将采用的实验方法进行一番论证，使其具备科学性、创新性和可行性。假说的水平高低决定科学成果的高低。任何科学研究都是提出假说、验证假说、得出结论的过程。

假说建立以后就是选择和安排实验手段。选择指标要紧紧围绕假说内容，不要盲目追求高、精、尖，所选的指标足以证实假说即可。假说要有新意，应该尽量避免重复他人已做过的工作，尤其要避免低水平的重复。在立题前应该广泛查阅文献，向有关人员咨询。有时论文作者可能留下了可供继续思考的线索，或者在论文中有明显的与已知的观点不同的论点；有时，前人虽早已得出了结论，但是出现了新的技术、新的方法，就有重新探索的必要，这些都可以引导出新的题目。一个科研课题所含的新意越多，价值越大，水平也越高。有时要证实一个论点，不但要从正面去论证，也要从反面去论证，还要从侧面去求得旁证。

经过缜密思考，有了假说和实验方法之后，就需要用简短、准确、达意的文字来表述科研选题及立出题目。如前所述题目应包括处理因素、受试对象和效应指标。

三、设立课题

科研题目常包括以下类型：

1.调查研究课题　此类题目多涉及现场工作。处理因素通常不是人工给予，而是在环境中存在的条件或因素造成的。最明显的例子是由于灾害所造成的烧伤。

2.实验观察课题　即用各种手段对研究对象进行观察和测量，以观察现象和积累资料。这类选题的特点是不加任何人为的处理因素，如烧伤和感染后组织学和病理学的研究。

3.实验研究课题　即把人类的因素施加到受试对象，再观察对象的反应。此类研究多用于人体或动物药物疗效的观察，或用于建立模拟人体过程的动物模型或离体进行细胞、组织和器官的培养等。要得到正确、精密和可重复的指标，要进行严格的质量控制。

4.资料分析课题　这类研究所用的资料大都是过去的病历资料，通过统计处理，然后再加以分析和描述。大多数病案分析都属于此类，这类研究首先要求有明确的目的性，通过分析要达到什么目的，解决什么问题。在前瞻性的临床研究中，病人是经过选择的，有可比性的，药物的使用采用双盲法，手术由固定的手术组进行，有足够长的随访，这样可以达到比较正确估计治疗的效果。

四、基金申请书或开题报告书的撰写

参照自然科学基金申请书的格式加以简述。

1.研究的立题依据和目标　其中包括本项目的研究意义及同类研究工作的国内外研究现状与存在问题，并列出主要参考文献。这就是立题依据，阐明做什么，怎样做的问题。再充分查阅文献，向他人咨询并结合自己过去在这方面的经验后，就会了解这个题目在国内外已做到了什么程度，还存在什么问题，为提出研究假说打下基础。

2.研究内容、研究目标、拟解决的关键问题确立了假说之后，研究内容和研究目标就很清楚了。关键问题即指出研究的关键和难点，这方面的叙述要明确、突出。

3.课题的特色和创新之处　要把提出的课题与以往自己及前人的工作做一个比较，看看所提出的内容有什么新意。如果在坚实的基础上，提出新的东西，其科学价值就高；反之，如果最后得出的结论只是证实别人已经研究过的东西，虽然有时候也需要积累这样的资料，但价值就低。

4.预期结果和可行性　虽然预期结果在完成题目前不能十分确定，但经过反复论证之后，也应当有一定的把握。可行性是根据已拥有和可能争取的研究条件和工作基础（主要包括科研人员、病例或动物、实验场所、仪器设备、试剂药品以及以往的相关研究工作等），能否实现课题提出的目标。

5.研究方法和技术路线　即采用的实验方法、步骤、技术路线及可行性、可靠性的论证。实验怎么做？用什么手段？第一步解决什么问题？达到什么目的等这些都是应该思考、列出的问题。一个科学结论往往不能从单方面得出来，除了直接的证明以外，还需要多方面去求得旁证，有时，需要以反面的结果去验证正面结果的正确性，只有这样得出的结论，才经得起反复推敲。

6.研究工作的总体安排及进度　这关系到是否能按时完成研究计划以及先做什么，后做什么，做一件事各需多少时间。此外还要充分留有余地。

五、实验设计方法

实验设计基本原则包括对照的原则，随机的原则和重复的原则。

1.对照的原则　对照原则的目的在于，首先通过对照组效应鉴别实验组效应，其次是控制或者消除非实验因素的影响，暴露真正的实验效应。另外通过对照还可减少或消除实验误差。对照方式可分为空白对照、标准对照、自身对照和实验对照。

2.随机的原则　随机化原则的目的是尽量使各实验组之间各非处理因素分布一致，减少偏倚。随机化是应用统计学方法进行资料分析的基础。随机化方法包括抽签法、机械抽样法、分层抽样法和随机数字表抽样法等。

3.重复的原则　重复原则是指在相同实验条件下进行多次实验，是消除非处理因素影响的重要手段，其程度表现为样本量的大小和重复次数的多少。从概率论角度讲，实验次数越多，通过实验得到的结果也越接近实际的总体参数。重复的次数即样本量的确定是实验设计的重要组成。数理统计规定：30个以上为大样本，30个以下为小样本。动物实验多采用小样本。样本太小，使应有的差异显示不出来，难以获得所要的研究结果，结论也缺乏足够的根据；样本过大，会增加实验中的困难，工作量太大，浪费人力、物力和时间。决定样本量及采用何种设计必须事先明确一些条件和要求。

4.样本和误差

（1）预先了解的数据：计数资料要知道百分率；计量资料要知道均数和标准差。有关这些资料可以从以往的实践、预实验的结果、文献上有关材料中得来。如组间差异大，所用的动物数可以少些；组间差异小时，动物数就要用得多些。

（2）决定允许的误差：要决定结果有多大的相差值，小于这个差值称为允许的误差。通常有5%及1%两种。选择1%作为允许误差时，样本量大一些。

（3）把握度：各书所列表上的要求不同，有的要求有50%的机会发现相差显著，有的要求80%机会发现相差显著，有的则要90%机会发现相差显著。要求越高，所需样本量越大。相同条件下，在α=0.01水准处发现相差显著比α=0.05水准处发现相差显著所需样本量为大。

5.常用实验设计方法及统计学分析

（1）组间比较：组间比较是实验设计时最简单和常用的方法。此法是直接进行两组或多组间的比较。最常发生的问题是各组的动物数过少或相差过大，使原来有显著差异的现象也显示不出来。

（2）单因素实验设计：可以采用配对设计和配伍设计。是指将相同条件的两只或多只动物作为一组，随机分配到各个组中，以消除受试对象间的个体差异，从而减少实验误差，提高实验效率。例如将窝别、性别、体重等相同的2只或以上动物随机分配到各实验因素组中。

（3）多因素、多水平实验研究：需要应用正交实验设计，通过利用一套规范化的表格安排实验，对实验结果进行分析，获得有用的信息。正交设计通过对实验结果的直观分析，了解到因素对实验结果的影响能力，以及因素之间的交互作用。例如寻找一种创面抗感染的配方，若设定使用N种药物，每种药物配成M种浓度，正常情况下可搭配成MN种配方，对每种配方进行实验需要大量的时间和人力物力。而正交试验设计可以通过正交表进行整体设计、综合比较，统计分析，大大简化这一过程，并从结果中选取最优的配方。

正交表设计步骤如下：根据实验目的，确定研究因素，选取其中主要的因素。每个因素的水平可以相等，也可以不相等，重要因素水平可以多些，次要因素水平可以少些。根据实验条件，决定实验次数，根据上述情况选取正交表进行设计。

为了说明各因素各水平相差是否有显著性，还需进行方差分析。

6.预实验（pilot study） 指在正式实验开始前进行的小规模探索性实验。这是检验工作是否正确的第一步，应该像对待正式实验一样严肃对待。通过预实验可以知道各个时相点上指标数据变化的趋向；知道时相点的选择是否适当；初步了解两组间数据相差幅度以作为确定样本量大小的依据。预实验还可以暴露实验设计方案中的不足之处，提供一个补充改正的机会。预实验还应包括实验技术方法的建立，进行技术方法的质量控制，以保证实验数据的精确性和可靠性。除非实验条件完全一致，一般不宜将预实验与正式实验所得数据合并分析。通过预实验的结果对原定实验方案进行修改后，就可以开始正式实验。