基于Gitee平臺(tái)的軟件實(shí)訓(xùn)課程分組教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

朱家樂(lè)

關(guān)鍵詞：Gitee；軟件實(shí)訓(xùn)；分組教學(xué)；Git；版本管理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）10-0105-03

0 引言

軟件類(lèi)課程的重要特點(diǎn)是理論與實(shí)踐聯(lián)系非常緊密，提倡手腦并用。學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)后，必須通過(guò)軟件實(shí)訓(xùn)課程的動(dòng)手訓(xùn)練，才能對(duì)理論知識(shí)有深刻的理解，提高軟件開(kāi)發(fā)能力。對(duì)于軟件實(shí)訓(xùn)課程，經(jīng)常采用分組教學(xué)的方式來(lái)推進(jìn)教學(xué)過(guò)程。軟件實(shí)訓(xùn)課程存在任務(wù)多、時(shí)間短等特點(diǎn)，在兩周左右的時(shí)間內(nèi)需要完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、答辯等過(guò)程，對(duì)單個(gè)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度較大。采用分組教學(xué)的方式，可以模擬企業(yè)真實(shí)的軟件開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提升學(xué)生職業(yè)能力。在分組教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中，傳統(tǒng)的方式多是手工操作，無(wú)法對(duì)學(xué)生代碼、教學(xué)過(guò)程進(jìn)行有效管理，需要有對(duì)應(yīng)的平臺(tái)支撐。在企業(yè)級(jí)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，Git已經(jīng)成為代碼版本管理的標(biāo)準(zhǔn)工具。Gitee是國(guó)內(nèi)基于Git的代碼托管平臺(tái)，文章介紹了基于Gitee平臺(tái)進(jìn)行分組教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，可以有效支持軟件實(shí)訓(xùn)課程的分組教學(xué)過(guò)程。

1 相關(guān)工作

在傳統(tǒng)軟件實(shí)訓(xùn)課程實(shí)踐過(guò)程中，往往沒(méi)有重視版本控制系統(tǒng)的使用，學(xué)生通過(guò)本地存儲(chǔ)、U盤(pán)拷貝等方式進(jìn)行代碼保存和交流。版本控制系統(tǒng)提供版本管理功能，用于存儲(chǔ)、追蹤文件夾和文件的修改歷史，是軟件開(kāi)發(fā)者的必備工具，是軟件公司的基礎(chǔ)設(shè)施。Git是目前最流行的開(kāi)源版本控制系統(tǒng)，其最大的特點(diǎn)是分布式。和SVN相比，Git客戶(hù)端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼倉(cāng)庫(kù)完整地鏡像下來(lái)，包括完整的歷史記錄[1]。GitHub是全球最流行的基于Git的開(kāi)源代碼庫(kù)以及版本控制系統(tǒng)，已經(jīng)成為管理軟件開(kāi)發(fā)以及發(fā)現(xiàn)已有代碼的首選方法[2]。文獻(xiàn)[3]和文獻(xiàn)[4]分別提出了基于GitHub的協(xié)同式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式編程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。GitHub的缺點(diǎn)是在國(guó)內(nèi)訪問(wèn)速度比較慢，另外只有英文界面，對(duì)學(xué)生的英文要求比較高。Gitee 是開(kāi)源中國(guó)社區(qū)2013年推出的基于Git 的代碼托管服務(wù)，目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)最大的代碼托管平臺(tái)[5]。和GitHub相比，國(guó)內(nèi)訪問(wèn)的速度較快，全中文的頁(yè)面和文檔也更加友好。學(xué)生學(xué)會(huì)使用Gitee后可以很容易上手GitHub。

2 基于Gitee 的分組教學(xué)設(shè)計(jì)

南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)的《小型應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》課程是面向軟件工程、人工智能、大數(shù)據(jù)等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的綜合實(shí)訓(xùn)課程，課程學(xué)時(shí)3周72學(xué)時(shí)，是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)等課程學(xué)習(xí)之后，進(jìn)行完整系統(tǒng)開(kāi)發(fā)訓(xùn)練的綜合項(xiàng)目。通過(guò)該綜合實(shí)訓(xùn)，一方面培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)Java等語(yǔ)言進(jìn)行應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生在軟件項(xiàng)目的需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、用戶(hù)交互設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測(cè)試、項(xiàng)目文檔撰寫(xiě)等方面的能力，使學(xué)生經(jīng)歷應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)端到端的完整工作過(guò)程，提高軟件開(kāi)發(fā)職業(yè)能力。下面以該實(shí)訓(xùn)課程為例，重點(diǎn)介紹Gitee平臺(tái)相關(guān)操作部分。實(shí)訓(xùn)課程的參考項(xiàng)目計(jì)劃如表1所示。

2.1 Gitee 基本原理及操作

本階段，教師需指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Git基本原理及操作。Git是目前最流行的開(kāi)源版本控制系統(tǒng)，其最大的特點(diǎn)是分布式。和SVN相比，Git客戶(hù)端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼倉(cāng)庫(kù)完整地鏡像下來(lái)，包括完整的歷史記錄。學(xué)生首先需要完成Git 軟件安裝，學(xué)會(huì)Gitee的基本原理和基本操作，尤其是Git基本命令?？梢詤⒖糋itee官方文檔完成快速入門(mén)，注冊(cè)Gitee賬號(hào)，創(chuàng)建第一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，提交第一行代碼。本階段學(xué)生需要理解Git工作區(qū)、暫存區(qū)、版本庫(kù)的基本概念，掌握基本的Git操作命令，包括創(chuàng)建倉(cāng)庫(kù)、克隆倉(cāng)庫(kù)、添加文件到暫存區(qū)、提交代碼、push代碼、pull代碼、分支管理等。Git基本原理及常用操作命令如圖1所示。

2.2 團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建

下面基于Gitee平臺(tái)完成團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建工作。首先，教師申請(qǐng)Gitee高校版賬號(hào)，完成高校空間地址的注冊(cè)，邀請(qǐng)學(xué)生加入高校空間。Gitee高校版支持倉(cāng)庫(kù)管理、團(tuán)隊(duì)管理、項(xiàng)目管理，是分組教學(xué)的基礎(chǔ)平臺(tái)。然后，學(xué)生線下完成分組，每組有一名組長(zhǎng)，實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制。根據(jù)學(xué)生分組信息，在Gitee中創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)維護(hù)本團(tuán)隊(duì)成員的信息。為了方便成績(jī)?cè)u(píng)定，要求學(xué)生注冊(cè)的姓名中包含學(xué)號(hào)、姓名等信息。最后，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)Git倉(cāng)庫(kù)，作為本團(tuán)隊(duì)代碼的唯一協(xié)作倉(cāng)庫(kù)。創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目須關(guān)聯(lián)本團(tuán)隊(duì)成員、團(tuán)隊(duì)Git倉(cāng)庫(kù)。教師最后負(fù)責(zé)檢查團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建情況。本階段要求完成團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)建及團(tuán)隊(duì)倉(cāng)庫(kù)、團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的創(chuàng)建，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)維護(hù)相關(guān)信息的正確性。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建流程如圖2所示。

2.3 任務(wù)分配

團(tuán)隊(duì)相關(guān)資源創(chuàng)建完畢后，由各小組根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求，進(jìn)行任務(wù)的分配和完成。本實(shí)訓(xùn)課程的主要任務(wù)包括：項(xiàng)目背景分析、需求分析、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)編碼、系統(tǒng)測(cè)試、項(xiàng)目文檔撰寫(xiě)、系統(tǒng)答辯等，任務(wù)的分配由各小組的組長(zhǎng)、組員討論確定。傳統(tǒng)的分組實(shí)訓(xùn)一般采用手工記錄的方式分配任務(wù)，存在任務(wù)分配不透明、任務(wù)進(jìn)度不直觀等問(wèn)題。采用Gitee平臺(tái)后，各小組使用團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目空間，進(jìn)行任務(wù)的創(chuàng)建、分配、狀態(tài)變更、關(guān)閉等，通過(guò)狀態(tài)看板監(jiān)控項(xiàng)目所有的任務(wù)狀態(tài)。任務(wù)可以關(guān)聯(lián)里程碑，利用燃盡圖的展示方式，可以直觀地預(yù)測(cè)工作何時(shí)全部完成。通過(guò)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目空間進(jìn)行任務(wù)管理后，各組員不但清楚了自己目前的任務(wù)，也知道其他組員在做哪些任務(wù)。這樣促進(jìn)了任務(wù)分配公開(kāi)化、透明化、可視化，讓過(guò)程管理有跡可循。本階段要求利用團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目空間進(jìn)行任務(wù)分配，創(chuàng)建里程碑。任務(wù)的分配和完成情況作為成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)之一。

2.4 版本管理

軟件產(chǎn)品最重要的管理是代碼版本管理。小組所有代碼提交到團(tuán)隊(duì)倉(cāng)庫(kù)中，各個(gè)組員通過(guò)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行代碼協(xié)作。典型的協(xié)作流程如下：1）每個(gè)小組創(chuàng)建本組代碼倉(cāng)庫(kù)，使用單分支模型簡(jiǎn)化操作，只創(chuàng)建master 分支。2）每位組員克隆代碼倉(cāng)庫(kù)到本地，要求每次開(kāi)發(fā)新特性前先更新代碼，確保本地代碼最新，減少代碼沖突的概率。3）根據(jù)分配給自己的任務(wù)，先提交代碼到本地倉(cāng)庫(kù)。4）一個(gè)任務(wù)開(kāi)發(fā)完畢后，及時(shí)push代碼到遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)。5）如果遇到代碼沖突，務(wù)必解決沖突后再上傳代碼。學(xué)生將直觀感受到團(tuán)隊(duì)協(xié)作場(chǎng)景下，代碼是如何通過(guò)Git倉(cāng)庫(kù)協(xié)作的。學(xué)生將學(xué)會(huì)掌握版本管理技能，如更新代碼、代碼沖突、合并代碼、提交代碼等。本階段要求代碼使用本團(tuán)隊(duì)的Git倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行協(xié)作，避免使用本地存儲(chǔ)、U盤(pán)拷貝的土方法。Git版本管理的典型流程如圖3所示。

2.5 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)演示和小組答辯后，評(píng)定學(xué)生的最終成績(jī)。學(xué)生的成績(jī)由團(tuán)隊(duì)成績(jī)和個(gè)人成績(jī)組成。團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況、系統(tǒng)演示情況和答辯情況決定了團(tuán)隊(duì)成績(jī)，任務(wù)完成情況、代碼提交情況和個(gè)人實(shí)訓(xùn)日志決定了個(gè)人成績(jī)。通過(guò)Gitee平臺(tái)可以查看組員的任務(wù)分配、完成情況，統(tǒng)計(jì)組員的代碼提交次數(shù)等，作為過(guò)程成績(jī)的依據(jù)。

3 實(shí)踐結(jié)果

以信息管理系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)為例，班級(jí)共有46人，分成8個(gè)小組，每組5到6人。線下分組完成后，在Gi?tee平臺(tái)上進(jìn)行團(tuán)隊(duì)資源的創(chuàng)建，包括團(tuán)隊(duì)成員加入、8個(gè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、8個(gè)團(tuán)隊(duì)倉(cāng)庫(kù)。學(xué)生在團(tuán)隊(duì)倉(cāng)庫(kù)的首頁(yè)寫(xiě)上團(tuán)隊(duì)名稱(chēng)、團(tuán)隊(duì)口號(hào)、團(tuán)隊(duì)成員分工等信息，提升團(tuán)隊(duì)歸屬感和榮譽(yù)感。實(shí)訓(xùn)課程結(jié)束后，首先基于Gitee統(tǒng)計(jì)8個(gè)小組的工作情況，作為團(tuán)隊(duì)成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)之一，各小組工作統(tǒng)計(jì)如圖4所示。

通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)各組創(chuàng)建的任務(wù)數(shù)和成員數(shù)大致相同，說(shuō)明任務(wù)分配的力度比較大，基本上是每個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)一塊。也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別小組未進(jìn)行任務(wù)分配，需要進(jìn)一步了解情況。從倉(cāng)庫(kù)提交的次數(shù)看，共進(jìn)行了342次提交，平均每個(gè)小組40次提交，說(shuō)明學(xué)生基本掌握了如何使用Git進(jìn)行代碼版本管理、代碼協(xié)作。再基于Gitee統(tǒng)計(jì)小組成員的貢獻(xiàn)，作為個(gè)人成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)之一。各小組內(nèi)部呈現(xiàn)出明顯的領(lǐng)頭羊特征，啟示教師要注重引導(dǎo)同學(xué)之間的互幫互助、共同進(jìn)步，尤其要重視優(yōu)秀學(xué)生的帶頭作用。以第3組為例，各組員工作統(tǒng)計(jì)如圖5所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著IT行業(yè)及教育的蓬勃發(fā)展，教育方法和內(nèi)容需要和產(chǎn)業(yè)流程緊密聯(lián)系。文章針對(duì)傳統(tǒng)軟件實(shí)訓(xùn)課程分組教學(xué)存在的問(wèn)題，提出了基于Gitee平臺(tái)的分組教學(xué)方法。實(shí)踐表明，該方法提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、協(xié)作意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)，提升了分組教學(xué)的過(guò)程管理能力。后續(xù)將進(jìn)一步探索企業(yè)級(jí)軟件管理流程在教學(xué)中的應(yīng)用，如靜態(tài)檢查、自動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)部署等，推進(jìn)Git成為軟件開(kāi)發(fā)類(lèi)課程的標(biāo)準(zhǔn)版本管理工具。