版本控制系統(tǒng)Git 在信息化校園中的簡單應(yīng)用

陳肖彬

（汕頭市濠江區(qū)河北小學(xué)，汕頭515071）

0 引言

（1）課題研究背景與現(xiàn)狀

2012 年9 月，全國教育信息化工作電視電話會議召開，會議決定“十二五”期間加快教育信息化建設(shè)[1]。至今，已取得很大的進展：以筆者所在的汕頭市濠江區(qū)為例，自2014 年以來，濠江區(qū)共投入2085 萬元人民幣建設(shè)信息化校園，在全區(qū)范圍內(nèi)實現(xiàn)了100%“（寬帶網(wǎng)絡(luò)）校校通”[2]；2018 年，濠江區(qū)在全區(qū)中小學(xué)校建成了錄播系統(tǒng)專用教室，實現(xiàn)100%學(xué)校配套有校本資源平臺、互動教學(xué)系統(tǒng)“班班通”一體機，以及門戶網(wǎng)站和師生空間[3]。可見，教育信息化平臺，乃至信息化校園的建設(shè)進展迅猛，標志著我國教育現(xiàn)代化建設(shè)進程的一次重大提速。

同時應(yīng)注意到，作為信息化校園主體的中小學(xué)校，在發(fā)揮計算機和計算機網(wǎng)絡(luò)在信息化校園中的重要作用這一方面仍有較大的發(fā)展空間：以筆者所在的單位為例，校園網(wǎng)內(nèi)的計算機雖都已連接到國際互聯(lián)網(wǎng)和汕頭基教網(wǎng)，但并沒有實現(xiàn)全校園網(wǎng)計算機互聯(lián)互訪，導(dǎo)致資源的共享和使用受到了極大的限制，也造成了在教學(xué)、行政工作上的不便。

值得注意的是，在教育教學(xué)以及學(xué)校日常工作中，每天會產(chǎn)生大量的電子文檔，對文檔進行有效的管理對于信息化校園的建立和鞏固，以及普及無紙化辦公具有重要的意義。筆者在課題期間對部分區(qū)內(nèi)和區(qū)外教師進行了網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查。

調(diào)查報告顯示，絕大多數(shù)受訪者在傳輸文件的方式上，主要選擇騰訊QQ 或微信；可移動介質(zhì)（U 盤或移動硬盤）和電子郵箱分列第二、三項，使用校園局域網(wǎng)進行文件傳輸是最少使用的方法。如表1 所示。

表1 學(xué)校教職工文件傳輸方法選擇統(tǒng)計

而在使用學(xué)校內(nèi)網(wǎng)資源進行協(xié)助辦公的問題中。有41 位受訪者表示需要使用學(xué)校內(nèi)網(wǎng)資源，但會使用如微信、網(wǎng)盤等保存部分資料帶回家中進行處理；有22位受訪者表示不太需要使用到校園內(nèi)網(wǎng)的資源；只有少數(shù)教師或行政辦公人員對隨時連接至校園內(nèi)網(wǎng)有著十分迫切的需求，如表2 所示。

表2 學(xué)校教職工在校外對校園網(wǎng)資源的需求統(tǒng)計

可以發(fā)現(xiàn)中小學(xué)兩大學(xué)段中，教師利用校園局域網(wǎng)進行文件傳送是比較常見的；但對于從校外連接至校園網(wǎng)訪問資源的需求則比較低下。

筆者通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當前我國的各大公立高校，都已在校內(nèi)建成了完善的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)供教師使用。而中小學(xué)校的校園網(wǎng)，與公立大學(xué)相比，其校園網(wǎng)的服務(wù)部署上會顯得較為簡單；加之學(xué)校部分領(lǐng)導(dǎo)對校園網(wǎng)建設(shè)的認識不足，導(dǎo)致農(nóng)村中小學(xué)校的校園網(wǎng)僅僅滿足于校園內(nèi)計算機可連接到國際互聯(lián)網(wǎng)或當?shù)氐慕逃鞲删W(wǎng)，而沒能在校園網(wǎng)內(nèi)部實現(xiàn)資源互訪，從而造成了在教學(xué)、行政工作上的不便。

上述內(nèi)容論述了中小學(xué)校園網(wǎng)所存在的客觀問題。實際上，問題的產(chǎn)生還有作為管理主體的人的主觀因素在內(nèi)；下面將論述中小學(xué)校園網(wǎng)管理中，所謂的“單機化”管理模式。

所謂單機化管理模式，就是將計算機視為一個孤立的、靜態(tài)的實體來對待，在解決和計算機相關(guān)的問題時，都圍繞著這臺“有問題”的計算機進行處理。這種單機化的管理思維，在如今信息化校園的建設(shè)中越來越顯得落后，已經(jīng)很難應(yīng)付一些看似是孤立的，但實際上涉及到計算機網(wǎng)絡(luò)的問題。同時，也讓校園內(nèi)協(xié)同辦公和備課失去存在價值，退化至單獨的計算機各自進行工作的狀態(tài)。

以文檔管理為例，在單機化管理模式下，文檔一般由用戶產(chǎn)生并保存于本地。而當其他用戶需要使用這個文檔時，則傳輸?shù)讲煌挠嬎銠C上，再進行編輯。這些文檔，盡管內(nèi)容上可能沒有太大的變更，但都必須以文件的形式存在于各自的計算機上；盡管用戶可以對文件依據(jù)文件內(nèi)容，使用文件夾對其進行分類存放；但由此將會不可避免造成文件的冗余，使用戶查找資料變得麻煩而繁瑣。

這個結(jié)論在上述筆者所進行的調(diào)查中，也得到了證實。如表3～表5 所示。

表3 學(xué)校教職工文檔保存習慣統(tǒng)計

表4 學(xué)校教職工文檔編輯習慣統(tǒng)計

表5 學(xué)校教職工對文件過多的觀點統(tǒng)計

可以看到，文檔如果不進行及時的歸類和整理，在非常短的時間里就會使得計算機文檔數(shù)量激增，從而使得用戶疲于尋找文件。可以想象，在單機化管理思維下，如果學(xué)校當前在進行大型的教研活動，或要制作、整理辦公文檔，其工作量及其產(chǎn)生的文件數(shù)量將何其巨大。

由以上事實可以推出結(jié)論：信息化校園的建設(shè)勢必要拋棄原有的單機化管理思維，而采取網(wǎng)絡(luò)化的管理模式。

與單機化管理思維相反，網(wǎng)絡(luò)化管理思維將計算機作為網(wǎng)絡(luò)中的一個有機的、動態(tài)的節(jié)點來看待，在解決和計算機有關(guān)的問題時，會將這個問題及其解決方案連同所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境結(jié)合一并考慮，以期在解決問題的同時，能夠預(yù)防網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他計算機產(chǎn)生相同的問題，以更好地為校園網(wǎng)用戶服務(wù)。

更重要的是，在網(wǎng)絡(luò)化管理模式下，校園內(nèi)協(xié)同辦公將成為可實現(xiàn)的現(xiàn)實，尤其是在較大規(guī)模的集中協(xié)同辦公中，尤為如此。由此將導(dǎo)出本次課題的主題：使用Git，在校園網(wǎng)環(huán)境內(nèi)對文檔進行管理，以及進行較大規(guī)模的集中協(xié)同辦公。

（2）課題概述和研究意義

Git 是由林納斯·托瓦斯所設(shè)計的分布式版本控制系統(tǒng)，盡管Git 技術(shù)本身是計算機軟件開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)，但因計算機軟件開發(fā)的特性如人員的集中性、分工的明確性、資源的共享性等，同信息化校園中的文檔編輯和管理有著較大的相似之處；傳統(tǒng)的文件管理方法常產(chǎn)生大量文件冗余，因此完全可以將Git 技術(shù)引入到信息化校園的教學(xué)與辦公環(huán)境中，利用Git 實現(xiàn)對校園網(wǎng)計算機所產(chǎn)生的各類型教學(xué)或辦公文檔進行自動化集中管理，以提高集中協(xié)同辦公的工作效率。

1 相關(guān)技術(shù)及其原理介紹

1.1 版本控制系統(tǒng)概述

版本控制系統(tǒng)，顧名思義就是進行版本控制的一套系統(tǒng)；簡單來說，版本控制是一種能夠記錄文檔變化，并能根據(jù)時間或修訂記錄追蹤、查詢、回溯變化細節(jié)的一套機制[4]，并通過配套軟件所形成的系統(tǒng)，是計算機軟件開發(fā)中的一個重要概念。

1.2 Git分布式版本控制系統(tǒng)

Git 最大的特點是采取了分布式的管理方法。下面將介紹Git 系統(tǒng)內(nèi)的幾個常見關(guān)鍵詞。

（1）倉庫（Repository）

這是對項目組文件夾的一個統(tǒng)稱。當用戶在Git上創(chuàng)建一個倉庫時，系統(tǒng)會在計算機的指定位置新建一個用戶指定名稱的文件夾，用于保存接下來項目相關(guān)的文檔。

（2）工作目錄與緩存（Working Directory、Cache）

在創(chuàng)建倉庫以后，系統(tǒng)會自動指定該倉庫的本地路徑，稱為工作目錄。

緩存可理解為是用戶在對項目文檔進行編輯保存后，為接下來的提交（Pull）而準備的快照（Snapshots）保存區(qū)域。Git 會持續(xù)跟蹤用戶在倉庫內(nèi)所做的修改，一旦有新的修改出現(xiàn)，便會記錄并保存此時倉庫的狀態(tài)，標記為一個快照。

（3）提交與提交請求（Pull、Pull Request）

當用戶需要將快照更新至倉庫，則可發(fā)起一次提交請求（Pull Request，PR）。Git 在接收到PR 后，將由系統(tǒng)或項目的創(chuàng)建者對這次PR 進行審核；同時，將會在提交者本地倉庫中，產(chǎn)生一個由SHA-1 算法生成的，具備唯一性的“提交ID”；該提交ID 可準確識別每次在倉庫中發(fā)起PR 的開發(fā)者人員信息。而當創(chuàng)建者審核通過后，提交者可將本地編輯的最新內(nèi)容合并（Merge）到倉庫的主要分支（Master Branch）中。

（4）克隆、合并、分支（Clone、Merge、Branch）

Git 的分布式設(shè)計允許每位成員下載整個項目倉庫的所有內(nèi)容。每個新加入項目組的成員開始工作的第一步，就是將遠程的倉庫下載到本地計算機中，這樣本地計算機也擁有了和遠程倉庫完全相同的本地倉庫副本，可在其上進行編輯。

同時，Git 采取分支（Branch）管理方法。項目管理者建立倉庫后，任何保存在由項目管理者直接控制的倉庫，稱為主要分支；其他克隆的倉庫，稱為其他分支。同一個工程中只允許有一個主要分支存在。項目組的成員各自編輯項目中不同的文件并進行PR，交由項目管理者進行審核，將符合要求的快照將其保存在主要分支上，這一操作即為合并（Merge）。至此，一次使用Git 進行版本控制的過程即告結(jié)束。

2 系統(tǒng)分析

上文已詳細闡述了Git 在版本控制上的原理。接下來將具體論述，Git 系統(tǒng)部署在中小學(xué)校校園網(wǎng)系統(tǒng)的具體步驟。

2.1 需求分析

中小學(xué)信息化教學(xué)與行政辦公的特點有：

（1）參與人數(shù)多。

（2）文件共享、訪問需求大。

（3）文檔均需審核才能存檔、發(fā)布。

（4）成員會同時修改相同的文件。

工作原理：教師或?qū)W校領(lǐng)導(dǎo)成立一個項目組（下簡稱項目組），并在校園網(wǎng)服務(wù)器上（作為管理者）創(chuàng)建一個倉庫；其他參與該項目組的成員則安裝Git，將倉庫克隆到本地開始進行文檔的起草與編輯工作。并在完成編輯工作后進行PR，交由管理者審核合并到主要分支上。

2.2 系統(tǒng)目標

系統(tǒng)部署總體要求：

（1）速度快。

（2）模塊化設(shè)計，且模塊數(shù)盡可能最少。

（3）完全的分布式設(shè)計。

（4）方便易用。

3 可行性分析

Git 是遵循GPL 自由軟件協(xié)議的自由軟件，并有Windows 版本，安裝和使用都非常方便。

4 簡單實例的實現(xiàn)

以下將介紹如何在Windows 環(huán)境(以Windows 7 為例)中安裝和使用Git。

下載程序。

圖1 在Git官網(wǎng)獲取并下載安裝程序

安裝完畢后啟動Git Bash，打開如下界面（圖2）。

圖2 Git Bash命令行界面

鍵入測試用指令，配置使用Git 的用戶信息。

git config--global user.name"Hsiaopin_Chan"

git config--global user.email 10000@qq.com

圖3 配置本機用戶信息

創(chuàng)建一個本地工作目錄，并在其中初始化倉庫。

圖4 創(chuàng)建工作目錄并初始化倉庫

可以看到此時的用戶倉庫有Master 標識，表示該倉庫是主要分支，且倉庫目前是空的。

將測試文件放入其中，并執(zhí)行g(shù)it status 指令檢查倉庫。

圖5 測試文件

圖6 執(zhí)行g(shù)it status 指令后的倉庫情況?？煽吹絼偞嫒氲奈募est1.txt 以紅色標記。

圖6 執(zhí)行g(shù)it status指令后的倉庫情況

執(zhí)行g(shù)it add 指令，將文件添加至倉庫中。

圖7 文件添加進倉庫中

圖7 文件已添加到倉庫中，此時以綠色標記。通過git commit 指令，進行PR。

圖8 執(zhí)行PR操作

圖9 查看提交記錄

而在PR 后；當用戶修改了文件。在檢查倉庫時，系統(tǒng)會自動發(fā)現(xiàn)變化。此時重復(fù)先前步驟，即可再次進行PR。由此可以實現(xiàn)對項目文檔的管理。

圖10 修改后的文件

圖11 Git檢查到了文件變化，以紅色標記

圖12 進行第二次PR操作

圖13 查看提交日志

以上即為使用Git 進行文檔管理的簡單實例。

5 結(jié)語

在本次課題即將結(jié)題之際，筆者所在的汕頭市濠江區(qū)中小學(xué)校的教育信息化進程依然在穩(wěn)步地推進著；但與此同時，濠江區(qū)各中小學(xué)校當中，沒有足夠的專職、專業(yè)信息技術(shù)教師，也在一定程度上制約了教育信息化的深入。實際上，無論是從事信息技術(shù)這一課程的任教，還是負責校園網(wǎng)日常運維乃至解決校園網(wǎng)運營問題，都十分需要計算機專業(yè)的人才。當前濠江區(qū)教育信息化的建設(shè)現(xiàn)狀，還有著很大的發(fā)展空間。

當然，作為個人研究的課題，筆者也深知在本次課題的研究過程中，無論如何細致地進行調(diào)查研究，也總有掛一漏萬的情況；作為專業(yè)技術(shù)的Git，如何更好地普及到各個中小學(xué)校的校園網(wǎng)，使得它變得更加易用，也是筆者下一階段要思考的課題?？傊?，筆者希望這個課題能起到拋磚引玉的作用，讓更多的一線教師參與其中，共同為中小學(xué)校教育信息化事業(yè)添磚加瓦。