醫學嵌入式軟件測試實驗教學的探索

李萍 崔團 邵澤國

摘要：信息產業部推出的《計算機軟件測試國家標準》是我國軟件測試行業規范的標準，是軟件測試人才進入行業的認證標準，這個標準的制定大大推動了測試行業發展，但是滿足企業需求的測試人員目前仍然處于奇缺狀態，尤其是有行業背景的測試人才更是受到企業的青睞。我校作為醫學院校，醫學信息專業開設《軟件測試技術》課程，并對此課程的實驗教學進行了調研探索。

關鍵詞：醫學信息;軟件測試;教學

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）44-0279-02

一、醫學嵌入式軟件測試人才需求量大

醫學信息相關專業開設軟件測試技術，主要是針對各種醫用軟件的測試，尤其是醫學嵌入式軟件的測試。為了摸清這門課程的建設思路，我們做了相應的調研工作。首先，通過摸清社會對該類人才的需求調研，感受了解企業對人才的真實需求。其次，確定軟件測試課程在企業崗位中所需要的主要技術，從而確定了課程建設的主要內容。最后，通過了解企業對人才的要求，尤其是要求具備的相應操作技能和職業素養，使我們明確軟件測試技術這門課程的教學目標。

二、醫學嵌入式軟件測試實驗教學的目標

醫用軟件測試項目讓學生理解軟件測試方法、測試用例設計、測試模型、測試過程、面向對象測試，熟悉常用測試軟件工具的使用，培養自己嚴謹踏實的研發作風，訓練邏輯思維，鍛煉分析問題和解決問題的能力。了解常用醫用軟件的測試流程和方法（如醫用監護系統）。培養學生良好的軟件工程素質，掌握軟件開發中的測試過程管理、測試用例設計、軟件系統測試等解決實際問題的基本能力，提升醫療器械軟件專業學生的就業競爭力及基本職業技能。醫療嵌入式測試軟件案例需要滿足軟件測試平臺的應用需求，模擬醫療器械軟件的開發和測試整個過程，結合不同的階段，使用相應的軟件測試工具，更好地為軟件測試教學服務，使學生達到軟件測試特別是醫療軟件的測試崗位技能要求。

三、醫學嵌入式軟件測試實驗教學內容探索

根據“貼近實際，貫穿軟件開發整個過程、兼顧多種醫學嵌入式軟件開發環境”的原則，選用嵌入式系統測試教學實訓平臺（Kiyun ETest Training Platform，簡稱：ETest_TP），該平臺適應于各類高等院校與培訓機構在嵌入式系統測試方面的科研與教學。下文將具有典型的軟件邏輯的醫用監護系統程序預置在ETest_TP待測件板中。

（一）實驗箱

可提供各種不同規格接口的輸入輸出的待測件板（采用ARM Cortex-M3 NXP LPC1778處理器，工業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），傳輸待測信息的Andriod顯示屏，多功能接口板，等等。

（二）醫療健康監護系統

醫療健康監護系統的監控終端由控制盒、數據線、電源線、指示燈和外接天線組成。控制盒插好SIM卡，當出現監控異常情況，會自動發送短信給制定監控中心的電話號碼。上位機管理平臺通過RS232串口直接與監控終端相連，控制指示燈的開關，由燈光控制顯示監控的有效性，其組成結構如下圖所示。

（三）測試需求

醫療健康監護系統的監控終端與外部正確連線：與上位機管理平臺通過RS232串口直接連接，測試主機通過USB接口、控制盒插好SIM卡。完成五項測試：①功能測試，驗證設置和獲取終端ID的功能。②功能測試，驗證控制監控警示燈狀態的功能。③功能測試，驗證發送短信的功能。④強度測試，測試在設備ID不正常的情況下軟件的運行狀態。⑤邊界值測試，測試發送短信超過最大長度的情況下，軟件的運行狀態。

（四）實訓內容（在ETest_TP中操作）

1.創建測試方案。測試方案是對整個測試過程的數據的管理單元。開始測試時，首先創建一個測試方案，輸入測試方案名稱，選擇存儲路徑，輸入作者和描述信息，點擊確定。

2.建立仿真模型。仿真模型是使用圖形化的方式，對待測試系統及其外圍環境進行描述，并進行串口通道的參數配置，選擇匹配的端口號，如COM3，波特率為9600。

3.通信協議編寫。使用通信協議描述通道傳輸數據的格式。定義完畢通信協議，用戶就可以在通信協議的基礎上編寫測試腳本，完成自動化測試。添加兩條通信協議連線，一條為發送的通信協議，另一條為接收的通信協議。

4.設備規劃、PC規劃。從系統設備工具欄選中Assembled Device并拖動到系統設備列表，創建設備規劃，設備包含Com類型的通道。Com類型的通道可以支持RS232、RS422、RS485三種類型。根據實際設備連接通道，選擇RS232，將仿真模型里面的通道CH_Com1綁定到該通道上。

5.測試腳本編寫。測試任務1：驗證設置和獲取終端ID的功能。測試腳本“讀取ID.kpy”和“設置ID.kpy”。測試任務2：驗證控制警示燈狀態的功能。測試腳本“指示燈常亮.kpy”，“指示燈閃爍一次.kpy”，“指示燈重復閃爍.kpy”，“關燈.kpy”。測試任務3：驗證發送短信的功能。測試腳本“發送短信.kpy”。測試任務4：測試在設備ID不正常的情況下，軟件的運行狀態。測試腳本“設置ID.kpy”。測試任務5：測試發送短信超過最大限度的情況下，軟件的運行狀態。測試腳本“發送短信.kpy”，以測試腳本“指示燈常亮.kpy”為例。

6.執行測試腳本。執行每個測試腳本，控制臺打印出信息，查看測試腳本的執行過程。找出軟件問題，填寫軟件問題清單。

四、醫學嵌入式軟件測試實驗教學未來的思考

醫學嵌入式軟件測試實驗教學采用的是針對醫用嵌入式軟件系統進行硬件在環的閉環測試，完成黑盒、動態、非侵入測試。學生通過學習測試腳本，完成測試需求。在后期的實驗中，還可以繼續拓展，集成到Lab View、Matlab（Simulink）等第三方工具。

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