实验十一
自主设计实验

实验目的和原理

结合病理生理学动物功能实验，查阅文献、提出问题进行实验设计，也可在经典实验基础上提出改进（如新增检测指标）。实验过程需涉及动物，运用所学的动物实验操作技术，可使用BL-420生物机能实验系统进行血压、呼吸、心电等指标采集，也可扩展运用形态学、分子生物学等方法。通过设计和实施实验，深入探究特定疾病状态下机体功能、代谢和形态结构的异常变化及其机制，亦可结合临床进行治疗并分析其机制。最后记录并分析数据，解释结果得出结论，完成一套完整的科研流程。该设计模拟真实的科研过程，通过确定选题、实验设计、方案评审与优化、实验过程、数据分析、讨论、撰写实验报告，学生能够深刻理解疾病的本质，显著提升其科学素养，锻炼其文献检索能力、动手操作能力、解决问题的能力，为未来科研或临床工作打下坚实的基础。

实验步骤与要点

1.确定选题 选择与所学病理生理学理论知识紧密相关的、机制相对清晰且在实验室内可模拟的疾病模型。

查阅相关常用实验模型的建立方法，明确实验中需要测量的关键指标。基于机制和文献，提出一个具体的、可验证的具有创新性的科学问题，例如：“静脉注射氯化钾溶液对家兔心电图T波高度和心率有何影响”，根据问题和机制，提出可检验的假设，如：“静脉注射氯化钾会导致家兔心电图T波高尖和心率减慢”。

2.实验设计

（1）实验对象：选择合适的实验动物，如家兔、小鼠等。

（2）实验分组：如实验组、对照组等，根据统计学要求和实验可行性确定每组动物数量。

（3）内容与指标：描述建立疾病模型过程（必须可操作、可重复），包括麻醉、手术准备、基础值记录、造模过程，各指标观测的时间点（如造模前、造模后），使用的药物（名称、浓度、剂量、给药途径等），使用的设备等。明确实验中需要测量的关键指标（如血压、心率、呼吸、体温、心电、特定血液生化指标、器官组织形态等）。

（4）数据分析：使用的统计分析方法，如t检验、方差分析、相关性分析等。

（5）可行性评估：所需的仪器设备、试剂、动物可获取性，整个团队对操作技术难度（尤其是复杂手术或精密仪器操作）的掌控性，实验所需时长合理性（如手术时间、观察时间等），动物、试剂、耗材费用的经济性。

（6）伦理与安全

1）动物伦理：遵守“3R”原则（替代、减少、优化），设计时尽量减轻动物痛苦，减少动物使用数量，明确麻醉、安乐死方案。

2）生物安全：涉及血液、体液操作需注意自身防护（手套、口罩、消毒），锐器处理规范。

3）化学品安全：了解所用试剂的安全信息，注意自身防护。

（7）撰写实验设计方案：格式规范，包含标题、背景、目的、假设、材料方法、预期结果、参考文献。

3.方案评审与优化 首先在班级内汇报设计方案，接受同学的提问和建议；然后进行教师点评，教师从科学性与合理性、可行性与安全性、对照设置、统计学方法、成本和时间等方面进行评审，最后将收集的意见及建议进行汇总和完善。

4.实验过程 按照方案清单准备所有仪器设备、试剂、耗材、动物等。条件允许，可进行预实验。严格遵守动物伦理和操作规范。准确记录时间点、给药量、观察到的现象（尤其是异常情况）、原始数据并注意做好备份。团队分工明确，协作顺畅。

5.数据分析 将原始数据整理成可分析的格式（如Excel表格），按要求计算平均值、标准差等，进行统计学分析，判断差异是否有显著性（P值）。结果以图表（如折线图用作显示指标随时间变化情况、柱状图用作比较组间差异）显示或文字形式客观描述观察到的现象和统计结果。

6.讨论 解释结果是否支持最初的假设，分析支持或不支持的原因，结合病理生理学机制进行深入探讨。对实验中出现的意外或与预期不符的结果进行合理解释。分析实验设计的不足之处，简要总结实验的主要发现，回答研究问题。简述该实验对理解疾病的本质及临床实践的意义，提出未来可以深入研究的方向。

7.撰写实验报告 按照科技论文格式（引言、方法、结果、讨论、结论、参考文献）撰写完整实验报告。 IaUuY4WMTzWe1BG1gDmj4U90UwAdueXw6i5YcvJqwjGKcYdhdOGtC0IhHEPtpbR6