科學(xué)實驗是科學(xué)研究者為獲得預(yù)定的研究目標(biāo)，在人工控制的條件下，通過于預(yù)和控制實驗對象而觀察和探索實驗對象有關(guān)規(guī)律和機制的一種研究方法，它是人類獲得知識、檢驗知識的一種實踐形式。科學(xué)實驗和科學(xué)觀察是科研工作者搜集科學(xué)事實、獲得感性材料的基本方法，同時也是檢驗科學(xué)假說，形成科學(xué)理論的實踐基礎(chǔ)。理工類科學(xué)實驗設(shè)計論文怎么寫？具體如下：
實驗設(shè)計是以概率論與數(shù)理統(tǒng)計為理論基礎(chǔ)，合理安排實驗進(jìn)程，對實驗過程中的要素進(jìn)行改變并觀測其變化結(jié)果的過程。廣義的實驗設(shè)計是指自然科學(xué)研究的全部過程，即從問題的提出、假說的形成，到實驗變量的選擇、具體操作實驗，再到對實驗結(jié)果的分析，最終形成論文的全部過程。狹義的實驗設(shè)計僅僅指根據(jù)研究目的制定一定的實驗計劃和方法策略，具體實施實驗的過程。
實驗研究主要關(guān)注如何高效而經(jīng)濟(jì)地獲取數(shù)據(jù)信息，并對實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析處理，得出正確的結(jié)論。科學(xué)實驗對于撰寫理工醫(yī)科論文而言具有至關(guān)重要的作用。
對于相同的研究方向、類似的研究課題，較好的實驗設(shè)計能夠快速地得出準(zhǔn)確的結(jié)論，也能直接體現(xiàn)出科研工作者的學(xué)術(shù)水平。要開展有效的科學(xué)研究，就必須用科學(xué)的方法來設(shè)計實驗。
（一）科學(xué)實驗的類型劃分
科學(xué)實驗按照不同的分類方法，可以分為不同的種類。按照實驗對象的不同，可以分為物理實驗、化學(xué)實驗、生命實驗、人體實驗等。
按照實驗因素的多少，可以分為單因素實驗和多因素實驗。單因素實驗是指在實驗中只對一個實驗因素進(jìn)行比較的實驗，這是最基本、最簡單的實驗方案。多因素實驗是在一個實驗中同時研究兩個或兩個以上的實驗因素。
按照實驗?zāi)康牡牟煌梢苑譃槎ㄐ詫嶒灐⒍繉嶒灐⒔Y(jié)構(gòu)分析實驗、測量實驗、對照實驗、驗證性實驗、判定性實驗和中間實驗等。
根據(jù)實驗手段是否直接作用于被研究對象，可以分為直接實驗和模型實驗。
根據(jù)實驗對象的透明度，可以分為黑箱實驗、灰箱實驗和白箱實驗等。
（二）實驗設(shè)計的基本程序
一是實驗變量的選擇。在開始實驗設(shè)計之前，必須選擇實驗的若干觀測變量。在選擇實驗變量時，科研工作者要通過理論計算或邏輯推理得知此變量會為研究提供哪些有用的信息。通常是選取測量特性的平均值或標(biāo)準(zhǔn)差作為應(yīng)變量。
二是實驗因素的考量。研究者必須確定實驗中所要涉及的相關(guān)因素，并規(guī)定這些因素的水平值，同時要考慮在包含實驗因素在內(nèi)的各類條件下能否獲得所希望的實驗數(shù)值。在影響實驗的各類因素考量過程中，要重點研究那些重要的影響因素，并盡量避免受到過去經(jīng)驗的干擾。特別是實驗測試中儀表儀器性能是一個需要特別考慮的因素，這對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確與否具有重大的影響。
三是實驗問題的提出。這一步驟看起來很簡單，但如何將選定的課題題目轉(zhuǎn)化成實驗中的研究問題是一個十分復(fù)雜的過程，需要理順研究課題的主旨方向，熟悉有關(guān)實驗的基本原理和方法，要對實驗的目的有深刻理解。實驗設(shè)計要考慮實驗中的樣本量，選擇合適的試驗次序，確定是否劃分區(qū)域組、對比組，或是否設(shè)計其他隨機化約束條件。在進(jìn)行實驗時要細(xì)心觀察實驗過程以確保實驗按照事先規(guī)劃好的方式進(jìn)行，其中一些微小的失誤都會破壞實驗的有效性。要在實驗過程中及時地觀察實驗現(xiàn)象，準(zhǔn)確地記錄實驗數(shù)據(jù)。
四是數(shù)據(jù)分析的方法。在對實驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時要用統(tǒng)計學(xué)的若干方法，確保得到的結(jié)果和結(jié)論都是客觀的，不是主觀臆斷。理工醫(yī)科類研究在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時，可以適當(dāng)使用相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件和有關(guān)圖解法。
（三）實驗設(shè)計的基本原則
理工醫(yī)科類研究的實驗設(shè)計要遵循局部控制性原則、重復(fù)性原則、隨機化原則等原則方法。
局部控制性原則是指在實驗時采取一定的技術(shù)措施或方法來減少非實驗因素給實驗造成的影響。當(dāng)實驗環(huán)境或?qū)嶒瀱挝徊顒e較大時，僅僅用控制變量的方法不能夠消除環(huán)境變化給實驗帶來的影響，會影響實驗的準(zhǔn)確性，因此，在實驗設(shè)計中要遵循局部控制原則，將整個實驗環(huán)境或?qū)嶒瀱挝环殖扇舾蓚€小組，在同一個小組內(nèi)確保非實驗處理因素盡量保持一致，這樣就能夠較好地降低實驗誤差。
重復(fù)性原則是指科學(xué)實驗必須在同一環(huán)境條件下反復(fù)進(jìn)行、多次實驗，這也是理工醫(yī)科類研究具有科學(xué)性的基本標(biāo)志。重復(fù)性實驗是對某一基礎(chǔ)實驗進(jìn)行重復(fù)而不是簡單地對一次實驗的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)測量，這樣可以避免由于實驗操作失誤帶來的實驗誤差。一般認(rèn)為，能重復(fù)五次以上的實驗才具有較高的可信度。重復(fù)性實驗具有兩種重要性質(zhì)：一是允許實驗有一定誤差，但誤差必須是在可以接受的范圍內(nèi)；二是如果經(jīng)過重復(fù)實驗得出了一個平均樣本值，則可以再次經(jīng)過重復(fù)讓實驗者得出這一實驗更為精確的估量值。
隨機化原則是實驗設(shè)計和進(jìn)行過程中使用統(tǒng)計方法的基礎(chǔ)。統(tǒng)計學(xué)是建立在獨立隨機變量的基礎(chǔ)之上的，研究對象是隨機變量。因此在做統(tǒng)計推斷時，所獲得的樣本必須是隨機樣本，否則就不能用統(tǒng)計學(xué)的方法來推斷。理工醫(yī)科類學(xué)術(shù)論文研究的隨機化原則就是指實驗材料的分配和實驗處理的順序，都是隨機確定的。在實驗室的實際操作過程中，可以運用隨機數(shù)字表、隨機排練表來盡量確保實驗的隨機性。
另外，在實驗設(shè)計的過程中，還需要遵循對照原則、（四）擬定實驗方案實驗方案是根據(jù)課題研究的目的與要求，闡述實驗的知識背景、理論基礎(chǔ)和實驗?zāi)康模唧w設(shè)計實驗方法和步驟（包括統(tǒng)計學(xué)考慮、試驗執(zhí)行和完成的條件）。實驗方案是整個實驗工作的核心部分，需要周密考慮，慎重決定。實驗方案必須由課題研究的主要責(zé)任人制定和執(zhí)行。
要擬定一個正確、可行的實驗方案，首先要明確實驗?zāi)康模私鈱嶒炈_(dá)到的目標(biāo)，根據(jù)任務(wù)和條件來考慮實驗因素。要認(rèn)真考慮實驗的因素和水平對實驗可能造成的影響，并選擇合理的范圍。要在實驗中設(shè)立作為比照標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)然，還有一點必須強調(diào)，科學(xué)實驗畢竟只是科學(xué)研究的重要手段和丁具，科學(xué)實驗不能完全代替理論研究。
任何實驗方法都是有其局限性的，因為任何實驗都是在一定的特殊環(huán)境條件下和有限的范圍內(nèi)開展的，實驗的結(jié)果與普遍的理論之間總是存在距離的，許多科學(xué)問題是無法完全通過實驗來解決的。
