科研技能训练课件

授课老师：郝瑞祥办公地点：电气楼602联系电话：Email：科研技能训练1科研技能训练第一部分研究型设计第二部分实验型设计

第三部分科研技能培养

研究设计与技能培养在科学上最好的助手是自己的头脑，而不是别的东西。

——[法]法布尔2科研技能训练

一．基本概念研究型设计有时也称为研究设计，是对科学研究的具体内容与方法的设想和计划安排，包括专业设计和统计学设计。专业型设计指运用专业理论和知识技术来进行设计，主要功能是为了解决实验观察结果的有用性和独创性。统计学设计指运用数理统计学理论和方法进行设计，以减少抽样误差和排除系统误差。二．设计步骤选题→查询→阅读（专著、综述、论文）→写出综述→方案设计→做实验（样本确定、误差控制）→初步结果→开题报告或研究设计书。第一部分研究型设计3科研技能训练1．科学性原则研究设计应符合一般的自然规律，要在研究中不断发现新现象，修正和调整研究计划或内容，使之更加切合实际。2．创新性原则创新性是科学的灵魂。要注意尽可能地在研究设计中采用新观点、新概念、新方法及新技术。3．规范性原则规范性包括研究设计最初的资料查询、科研选题、开题报告、研究设计书的撰写等。4．统计学原则在研究设计过程中，应充分考虑分组、例数、采用指标、数据表达、误差控制等方面的数据统计方法。三．设计原则4科研技能训练1．格式要求科研工作者对选择的课题和研究内容所做的调研报告。因此，撰写开题报告是课题之初的一项重要工作。开题报告要能够比较全面地反映课题研究的背景、研究意义以及国内外的研究现状，通过对比分析确定课题研究内容和研究方向。

对于博士生或硕士生而言，开题报告内容应由学生和导师共同计划、修改和商定。2．主要内容(1)题目和摘要要求中英文双写。(2)课题来源即课题足正在承担的项目，应注明课题资助项目（或子课题）的来源和编号。四．主要内容5科研技能训练(3)选题依据

阐述选题背景，突出研究意义及国内外相关研究的现状，具体包括理论、方法和相关技术指标等。(4)研究内容与创新点

包扩主要研究内容、要解决的关键问题、研究方法、技术路线、实验方案等；要详细说明可突破、改进或完善的研究内容和研究方向，给出学术、技术等方面的有益价值，并说明拟采用的理论模型、研究方法、技术路线、实验手段；要给出课题研究的主要创新点。(5)可行性分析

研究基础、已有条件和所需条件。6科研技能训练(6)研究目标及计划

应给出切合实际的课题研究预期目标，计划进度安排一般以一个季度或半年为一个阶段比较合适。(7)关键问题及其对策

根据课题组的研究基础、技术经验、工作条件和实验工作，分析可能遇到的关键问题以及拟采取的措施。(8)参考文献及其他

文后附参考文献，其他附加内容依据课题性质而异，如项目成员简历及经费预算等7科研技能训练一．基本概念实验型设计有时也称为实验设计，是通过设计实验方案、采用实验的手段来从事科学研究的设想和计划安排。下面以医学实验设计为例进行说明。1．处理因素处理因素即受试因素，通常指由外界施加于受试对象的因素，包括生物的、化学的、物理的或内外环境的。

确定受试因素需要注意以下几个问题：

（1）抓住实验研究中的主要因素；

（2）找出非处理因素；

（3）处理因素必须标准化。第二部分实验型设计8科研技能训练2．实验对象实验对象即受试对象，其选择对试验结果有着极为重要的影响。如：大多数医学科研的受试对象是动物和人，也可以是器官、细胞或分子。在电力电子领域研究的是主电路拓扑、电子元器件等。

确定实验对象需要注意以下几个问题：

（1）实验对象的纯化；

（2）实验对象的依从性；（也称顺从性、顺应性,指病人按医生规定进行治疗、与医嘱一致的行为,习惯称病人“合作”;反之则称为非依从性。

（3）实验对象影响因素的控制。9科研技能训练3．实验效果实验效果即实验效应，其内容包括实验指标的选择和观察方法两个部分。而效应指标的正确选定是非常重要的。指标的选择有以下要求：

（1）客观性

（2）有效性

（3）精确性

（4）特异性

（5）灵敏度（6）关联性10科研技能训练二．设计步骤选题→查询→方案设计→预实验→对比析因→初步方案→优化方案→正式实验→误差控制→初步结果→方案确定。三．设计原则

实验设计的意义在于用较少的投入获得较高的产出（可靠的实验结果）。实验设计需遵循以下基本原则：1．对照性原则

对照是实验设计的首要原则。有比较才能鉴别，对照是比较的基础。对照的种类有很多，可根据研究目的和内容加以选择。11科研技能训练2．随机化原则随机化原则不仅要求有对照，还要求可能产生混杂效应的非处理因素在各组中(对照和实验组)尽可能保持一致，以保持各组的均衡性。3．重复性原则重复性原则要求实验一定具有可重复性或再现性，其目的是使均数逼真，并稳定标准差，以保证得到的统计推断具有可靠的前提。4．典型性原则实验的设计要保证受试对象及实验结果具有典型性，如此才能保证实验的有效性，并以之为基础加以推广和应用。12科研技能训练四．基本要求1．数据表达实验结果的表达应具有直观性、简便性。除了数据之外，主要形式还有图（示意图、直方图等）和表（矩阵表等）。2．误差控制实验误差是影响实验结果的重要因素之一，需要认真对待。需要控制的误差有：抽样误差、感官误差、系统误差、随机误差、顺序误差、理论误差、非均匀误差等。3．实验标准化整个实验过程必须采用标准化的方法进行，每一步必须有明确记录，保证数据的可靠性。特别留意实验过程中出现的意外现象和结果，在观察中要把握机遇。13科研技能训练4．失败分析认真分析实验失败，失败乃成功之母，从失败中找到解决问题的办法，直至取得成功。五．主要内容1．格式要求以实验设计书的形式体现。2．具体内容根据具体实验内容进行设计。实验设计书一般包括实验题目、实验目的、实验目标、预期成果、实验方法、技术路线、实验内容、已有及尚缺的实验条件、实验中可能出现的问题及对策、参考文献等。14科研技能训练课题研究大致分为三个阶段：一．科研前期的准备阶段（一）科研资料的收集1．收集的方式（1）课题组已有文献；

（2）平时对有关文献的收集积累；（3）根据专题进行文献检索和收集；（4）从论文、综述或专著中引用的文献。第三部分科研技能培养科研技能培养的最直接有效的途径是参加课题研究。15科研技能训练2．收集的范围一般开始可以适当放宽范围，即除了专题文献资料外，还应该收集一些与之相关的文献。在收集和阅读完一定数量的文献后，会形成对该专题的基本思路和构架，这是再有针对性地补充必要的文献，以保证充足的研究信息。3．收集最新原文收集的文献，一是要新，尽量搜集国内外近3-5年发表的论文及报道；二是要尽量搜集原文，尤其是原始研究论文。对于外文论文，是最能反映原作者本人的观点、方法、数据和结果；三是直接从原作者处得到，如通过E-mail向作者所取论文单行本。16科研技能训练（二）文献阅读和整理1．准确理解准确理解原文，不能曲解原文的结果、观点。2．抓住要点抓住最主要和最重要的方面，并在阅读过程中形成一定的观点，能够按照既定的框架合乎逻辑地找到最关键的内容。3．精读与泛读对于最新、设计合理、结果可靠、参考价值较大的重要文献，应认真研读。4．收集主要的数据5．形成自己的观点17科研技能训练二、科研中期的提炼阶段1．课题组织与分解

课题组织最需要解决的问题是确定课题组成员、制定较为详细的课题计划及操作规程。采取目标管理与过程控制相结合的方式，可有效保证课题认真完成。

对于较大的课题（如863，973等），往往分解为若干个子课题，每个子课题选有子课题组长，他们负责子课题的执行和监控，对总课题组负责。2．方案设计与实施

方案设计一般应采取集体讨论、专业小组集中的方式进行。在正式定稿之前，要集思广益，广泛征求各种意见和建议。18科研技能训练

方案实施过程中需要注意：实验体系结构是否完善，测量仪器精密程度，实验场地是否符合要求，实验人员技能状况，安全保障机制是否完善，实验过程是否可控，数据处理实时性与可靠性等。3．成果提炼与累积

提炼出有代表性的研究成果，并尽可能地在研究中将他们深入、扩大。成果的提炼将以研究报告、学术论文或专利等形式提交课题组存档。三．科研后期的整理阶段（一）研究材料的整理1．根据课题合同任务指标，对比阐述任务完成情况19科研技能训练2．以表格或图示提供具体数据，附录相关证明

提供具体数据的图示应为元件或其复印件，并注明数据的来源、检测仪器以及测量人员等；以表格提供的数据，应有数据记录者（包括处理者）的签字；若是由委托机构测量的数据，则需要加盖单位的公章。总之，上报数据一定要有出处证明。3．对研究成果的分析和讨论，重点阐述创新点

重点是提炼、阐述创新性研究成果。同事，应附录有关证明，如发表论文的原件或复印件，以及SCI、EI等检索证明，专利证书等。20科研技能训练4．对研究成果的评述，包括先进性、存在的问题及展望

对取得的研究成果要实事