如何进行SCI论文实验设计？

2025-11-02 10:39:51   来源：checkvvip.com

如何进行SCI论文实验设计？

实验设计是完成一篇SCI论文的基本步骤，是论文数据获得的基石，反映了实验者的科研能力和论文的学术水平。实验设计必须要在实验开始之前进行周密的考虑，力求科学合理，才能避免返工所造成的时间和资源的浪费。

一、选定实验对象

（1）可以通过文献阅读初选实验对象。

根据学科和实验目的选择具有代表性的实验对象；基于前期文献阅读积累的基础，为自己要研究的科学问题选择合适的实验对象；选择合适的实验对象的前提是搞清楚研究所适用的场景。

（2）通过预实验确定实验对象。

为得到理想的结果，降低实验的失败率，可在初步确定实验对象后进行预实验，并根据预实验结果确定最终的实验对象。

（3）确保实验对象来源的可靠性。

选定实验对象后，对后期实验中实验对象来源的可靠性也要进行确认。对于一些精度要求高的实验，在同一个实验中使用不同来源的药剂得到的数据有时候差异很大。

二、确定实验自变量和因变量。

只有确定了合理的实验观测指标才能记录到完整的实验数据。

（1）实验自变量的确定

实验自变量指在实验过程中由研究者主动控制、会对实验结果有影响的参数，例如pH、温度、原料配比、浓度等。

（2）实验因变量的确定

实验因变量指在实验过程中用来反映实验对象变化的某种特征（如颜色、浓度、电导率等），可分为主观指标和客观指标。

主观指标：指可以通过研究者自身感官观察到的指标，包括颜色、声音、气味等。

客观指标：指需要借助仪器测得的指标，例如浓度、温度、pH、电导率等。

三、掌握常用参数和实验操作

（1）掌握常用参数

除了实验因变量和实验自变量，研究者在实验设计阶段还需确定实验中一些常用参数的范围或者具体值。如配制某缓冲溶液时，酸及相应的共轭碱分别要加多少；又如配制溶液的储存条件（温度、是否避光等）；实验中所要检测物质的检测波长是多少等。

这些常用参数通常都能够通过文献阅读获取，在后期SCI论文写作过程中的实验方法部分也会需要用到，平时要注意积累。

（2）掌握实验操作

学习常规的实验操作，确保后期实验过程中不会出现由于操作不规范导致的实验数据不可靠。

除常规的实验操作外，还需要思考在实验中要进行的一些特殊的实验操作。

在正式实验前将整个实验所需要用到的实验参数和操作方法在脑海中预演一遍，对于一些不清楚的内容要及时通过文献阅读或者预实验的方法确定了之后再去开展实验。

四、明确所需药剂和所用仪器

（1）实验所需的药剂

对本课题组内所拥有的药剂和仪器有一个清楚的认识，没有的药剂应在实验设计阶段尽早准备，还需要了解某些特殊药剂的保存方法、预处理方法、使用注意事项等。

（2）实验所需的仪器

在开展实验之前列表确定自己实验过程中所需的烧杯、容量瓶比色管、移液枪、搅拌仪、温度控制仪等常规的实验设备，也需要列清实验所需的分析仪器，例如紫外分光光度计、液相色谱仪、pH计等。

五、实验设计基本原则

（1）单一变量原则

为探明某一自变量的影响及相应的反应机制，在实验过程中除了要考察自变量外，其他变量和条件均要保持一致。

（2）平行重复性原则

任何实验数据都必须有可重复性，必须有多次在误差范围内的实验数据才能确认结果的可靠性。只有单次实验的结果，或者多次实验结果相差较大的，不能作为科学的结论。

（3）对照性原则

在实验设计阶段一定要充分考虑对照实验的设计，一个对照实验应包括实验组和对照组。

（4）随机性原则

随机性原则要求研究者在取样时排除主观上有意识地抽取样本，使每个实对象被抽中的概率均等。

（5）数据点加密原则

当开展了预实验，发现取样点不够密集导致所观察的趋势不能反映实际情况的话，就必须增加取样点。

六、实验方案设计方法

实验方案设计的方法很多，对于一些优化类的实验尤其要注意选择适合的设计方法。

（1）单因素轮换法

单因素轮换法是最简单也是一般研究人员最早接触的一种实验设计方法。指在一个多因素影响体系中，每次只改变一个影响因素，其他因素不变，探究该因素对实验因变量的影响。

（2）正交实验法

当一个实验中影响因素很多时，可以借助数学中数理统计的手段来合理安排实验，减少实验次数，更快得到结论，它的基本工具是正交表。

（3）均匀设计法

均匀设计法只考虑“均匀分散”而不考虑“整体可比”，因此实验点的选取比正交实验法的实验点均匀性更好，更具代表性，且实验点数量大大减少。均匀设计法中实验结果的处理必须采用回归分析方法，，主要工具是均匀设计表。

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