醫(yī)學(xué)嵌入式軟件測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

李萍 崔團(tuán) 邵澤國(guó)

摘要：信息產(chǎn)業(yè)部推出的《計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》是我國(guó)軟件測(cè)試行業(yè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，是軟件測(cè)試人才進(jìn)入行業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定大大推動(dòng)了測(cè)試行業(yè)發(fā)展，但是滿足企業(yè)需求的測(cè)試人員目前仍然處于奇缺狀態(tài)，尤其是有行業(yè)背景的測(cè)試人才更是受到企業(yè)的青睞。我校作為醫(yī)學(xué)院校，醫(yī)學(xué)信息專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《軟件測(cè)試技術(shù)》課程，并對(duì)此課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了調(diào)研探索。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)信息;軟件測(cè)試;教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）44-0279-02

一、醫(yī)學(xué)嵌入式軟件測(cè)試人才需求量大

醫(yī)學(xué)信息相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)軟件測(cè)試技術(shù)，主要是針對(duì)各種醫(yī)用軟件的測(cè)試，尤其是醫(yī)學(xué)嵌入式軟件的測(cè)試。為了摸清這門(mén)課程的建設(shè)思路，我們做了相應(yīng)的調(diào)研工作。首先，通過(guò)摸清社會(huì)對(duì)該類(lèi)人才的需求調(diào)研，感受了解企業(yè)對(duì)人才的真實(shí)需求。其次，確定軟件測(cè)試課程在企業(yè)崗位中所需要的主要技術(shù)，從而確定了課程建設(shè)的主要內(nèi)容。最后，通過(guò)了解企業(yè)對(duì)人才的要求，尤其是要求具備的相應(yīng)操作技能和職業(yè)素養(yǎng)，使我們明確軟件測(cè)試技術(shù)這門(mén)課程的教學(xué)目標(biāo)。

二、醫(yī)學(xué)嵌入式軟件測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)

醫(yī)用軟件測(cè)試項(xiàng)目讓學(xué)生理解軟件測(cè)試方法、測(cè)試用例設(shè)計(jì)、測(cè)試模型、測(cè)試過(guò)程、面向?qū)ο鬁y(cè)試，熟悉常用測(cè)試軟件工具的使用，培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的研發(fā)作風(fēng)，訓(xùn)練邏輯思維，鍛煉分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。了解常用醫(yī)用軟件的測(cè)試流程和方法（如醫(yī)用監(jiān)護(hù)系統(tǒng)）。培養(yǎng)學(xué)生良好的軟件工程素質(zhì)，掌握軟件開(kāi)發(fā)中的測(cè)試過(guò)程管理、測(cè)試用例設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)測(cè)試等解決實(shí)際問(wèn)題的基本能力，提升醫(yī)療器械軟件專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及基本職業(yè)技能。醫(yī)療嵌入式測(cè)試軟件案例需要滿足軟件測(cè)試平臺(tái)的應(yīng)用需求，模擬醫(yī)療器械軟件的開(kāi)發(fā)和測(cè)試整個(gè)過(guò)程，結(jié)合不同的階段，使用相應(yīng)的軟件測(cè)試工具，更好地為軟件測(cè)試教學(xué)服務(wù)，使學(xué)生達(dá)到軟件測(cè)試特別是醫(yī)療軟件的測(cè)試崗位技能要求。

三、醫(yī)學(xué)嵌入式軟件測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容探索

根據(jù)“貼近實(shí)際，貫穿軟件開(kāi)發(fā)整個(gè)過(guò)程、兼顧多種醫(yī)學(xué)嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境”的原則，選用嵌入式系統(tǒng)測(cè)試教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)（Kiyun ETest Training Platform，簡(jiǎn)稱(chēng)：ETest_TP），該平臺(tái)適應(yīng)于各類(lèi)高等院校與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)測(cè)試方面的科研與教學(xué)。下文將具有典型的軟件邏輯的醫(yī)用監(jiān)護(hù)系統(tǒng)程序預(yù)置在ETest_TP待測(cè)件板中。

（一）實(shí)驗(yàn)箱

可提供各種不同規(guī)格接口的輸入輸出的待測(cè)件板（采用ARM Cortex-M3 NXP LPC1778處理器，工業(yè)2.0 CAN總線接口，IO輸入端口，PWM輸出及輸入端口，DA輸出，AD輸入），傳輸待測(cè)信息的Andriod顯示屏，多功能接口板，等等。

（二）醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)控終端由控制盒、數(shù)據(jù)線、電源線、指示燈和外接天線組成。控制盒插好SIM卡，當(dāng)出現(xiàn)監(jiān)控異常情況，會(huì)自動(dòng)發(fā)送短信給制定監(jiān)控中心的電話號(hào)碼。上位機(jī)管理平臺(tái)通過(guò)RS232串口直接與監(jiān)控終端相連，控制指示燈的開(kāi)關(guān)，由燈光控制顯示監(jiān)控的有效性，其組成結(jié)構(gòu)如下圖所示。

（三）測(cè)試需求

醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)控終端與外部正確連線：與上位機(jī)管理平臺(tái)通過(guò)RS232串口直接連接，測(cè)試主機(jī)通過(guò)USB接口、控制盒插好SIM卡。完成五項(xiàng)測(cè)試：①功能測(cè)試，驗(yàn)證設(shè)置和獲取終端ID的功能。②功能測(cè)試，驗(yàn)證控制監(jiān)控警示燈狀態(tài)的功能。③功能測(cè)試，驗(yàn)證發(fā)送短信的功能。④強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試在設(shè)備ID不正常的情況下軟件的運(yùn)行狀態(tài)。⑤邊界值測(cè)試，測(cè)試發(fā)送短信超過(guò)最大長(zhǎng)度的情況下，軟件的運(yùn)行狀態(tài)。

（四）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（在ETest_TP中操作）

1.創(chuàng)建測(cè)試方案。測(cè)試方案是對(duì)整個(gè)測(cè)試過(guò)程的數(shù)據(jù)的管理單元。開(kāi)始測(cè)試時(shí)，首先創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試方案，輸入測(cè)試方案名稱(chēng)，選擇存儲(chǔ)路徑，輸入作者和描述信息，點(diǎn)擊確定。

2.建立仿真模型。仿真模型是使用圖形化的方式，對(duì)待測(cè)試系統(tǒng)及其外圍環(huán)境進(jìn)行描述，并進(jìn)行串口通道的參數(shù)配置，選擇匹配的端口號(hào)，如COM3，波特率為9600。

3.通信協(xié)議編寫(xiě)。使用通信協(xié)議描述通道傳輸數(shù)據(jù)的格式。定義完畢通信協(xié)議，用戶就可以在通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫(xiě)測(cè)試腳本，完成自動(dòng)化測(cè)試。添加兩條通信協(xié)議連線，一條為發(fā)送的通信協(xié)議，另一條為接收的通信協(xié)議。

4.設(shè)備規(guī)劃、PC規(guī)劃。從系統(tǒng)設(shè)備工具欄選中Assembled Device并拖動(dòng)到系統(tǒng)設(shè)備列表，創(chuàng)建設(shè)備規(guī)劃，設(shè)備包含Com類(lèi)型的通道。Com類(lèi)型的通道可以支持RS232、RS422、RS485三種類(lèi)型。根據(jù)實(shí)際設(shè)備連接通道，選擇RS232，將仿真模型里面的通道CH_Com1綁定到該通道上。

5.測(cè)試腳本編寫(xiě)。測(cè)試任務(wù)1：驗(yàn)證設(shè)置和獲取終端ID的功能。測(cè)試腳本“讀取ID.kpy”和“設(shè)置ID.kpy”。測(cè)試任務(wù)2：驗(yàn)證控制警示燈狀態(tài)的功能。測(cè)試腳本“指示燈常亮.kpy”，“指示燈閃爍一次.kpy”，“指示燈重復(fù)閃爍.kpy”，“關(guān)燈.kpy”。測(cè)試任務(wù)3：驗(yàn)證發(fā)送短信的功能。測(cè)試腳本“發(fā)送短信.kpy”。測(cè)試任務(wù)4：測(cè)試在設(shè)備ID不正常的情況下，軟件的運(yùn)行狀態(tài)。測(cè)試腳本“設(shè)置ID.kpy”。測(cè)試任務(wù)5：測(cè)試發(fā)送短信超過(guò)最大限度的情況下，軟件的運(yùn)行狀態(tài)。測(cè)試腳本“發(fā)送短信.kpy”，以測(cè)試腳本“指示燈常亮.kpy”為例。

6.執(zhí)行測(cè)試腳本。執(zhí)行每個(gè)測(cè)試腳本，控制臺(tái)打印出信息，查看測(cè)試腳本的執(zhí)行過(guò)程。找出軟件問(wèn)題，填寫(xiě)軟件問(wèn)題清單。

四、醫(yī)學(xué)嵌入式軟件測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)未來(lái)的思考

醫(yī)學(xué)嵌入式軟件測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的是針對(duì)醫(yī)用嵌入式軟件系統(tǒng)進(jìn)行硬件在環(huán)的閉環(huán)測(cè)試，完成黑盒、動(dòng)態(tài)、非侵入測(cè)試。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)測(cè)試腳本，完成測(cè)試需求。在后期的實(shí)驗(yàn)中，還可以繼續(xù)拓展，集成到Lab View、Matlab（Simulink）等第三方工具。

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