版本控制系統Git 在信息化校園中的簡單應用

陳肖彬

（汕頭市濠江區河北小學，汕頭515071）

0 引言

（1）課題研究背景與現狀

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[1]。至今，已取得很大的進展：以筆者所在的汕頭市濠江區為例，自2014 年以來，濠江區共投入2085 萬元人民幣建設信息化校園，在全區范圍內實現了100%“（寬帶網絡）校校通”[2]；2018 年，濠江區在全區中小學校建成了錄播系統專用教室，實現100%學校配套有校本資源平臺、互動教學系統“班班通”一體機，以及門戶網站和師生空間[3]?？梢?，教育信息化平臺，乃至信息化校園的建設進展迅猛，標志著我國教育現代化建設進程的一次重大提速。

同時應注意到，作為信息化校園主體的中小學校，在發揮計算機和計算機網絡在信息化校園中的重要作用這一方面仍有較大的發展空間：以筆者所在的單位為例，校園網內的計算機雖都已連接到國際互聯網和汕頭基教網，但并沒有實現全校園網計算機互聯互訪，導致資源的共享和使用受到了極大的限制，也造成了在教學、行政工作上的不便。

值得注意的是，在教育教學以及學校日常工作中，每天會產生大量的電子文檔，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內和區外教師進行了網絡問卷調查。

調查報告顯示，絕大多數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（U 盤或移動硬盤）和電子郵箱分列第二、三項，使用校園局域網進行文件傳輸是最少使用的方法。如表1 所示。

表1 學校教職工文件傳輸方法選擇統計

而在使用學校內網資源進行協助辦公的問題中。有41 位受訪者表示需要使用學校內網資源，但會使用如微信、網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網的資源；只有少數教師或行政辦公人員對隨時連接至校園內網有著十分迫切的需求，如表2 所示。

表2 學校教職工在校外對校園網資源的需求統計

可以發現中小學兩大學段中，教師利用校園局域網進行文件傳送是比較常見的；但對于從校外連接至校園網訪問資源的需求則比較低下。

筆者通過網絡調查發現，當前我國的各大公立高校，都已在校內建成了完善的教學網絡供教師使用。而中小學校的校園網，與公立大學相比，其校園網的服務部署上會顯得較為簡單；加之學校部分領導對校園網建設的認識不足，導致農村中小學校的校園網僅僅滿足于校園內計算機可連接到國際互聯網或當地的教育主干網，而沒能在校園網內部實現資源互訪，從而造成了在教學、行政工作上的不便。

上述內容論述了中小學校園網所存在的客觀問題。實際上，問題的產生還有作為管理主體的人的主觀因素在內；下面將論述中小學校園網管理中，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、靜態的實體來對待，在解決和計算機相關的問題時，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中越來越顯得落后，已經很難應付一些看似是孤立的，但實際上涉及到計算機網絡的問題。同時，也讓校園內協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。

以文檔管理為例，在單機化管理模式下，文檔一般由用戶產生并保存于本地。而當其他用戶需要使用這個文檔時，則傳輸到不同的計算機上，再進行編輯。這些文檔，盡管內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文件內容，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。

這個結論在上述筆者所進行的調查中，也得到了證實。如表3～表5 所示。

表3 學校教職工文檔保存習慣統計

表4 學校教職工文檔編輯習慣統計

表5 學校教職工對文件過多的觀點統計

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量激增，從而使得用戶疲于尋找文件?？梢韵胂螅趩螜C化管理思維下，如果學校當前在進行大型的教研活動，或要制作、整理辦公文檔，其工作量及其產生的文件數量將何其巨大。

由以上事實可以推出結論：信息化校園的建設勢必要拋棄原有的單機化管理思維，而采取網絡化的管理模式。

與單機化管理思維相反，網絡化管理思維將計算機作為網絡中的一個有機的、動態的節點來看待，在解決和計算機有關的問題時，會將這個問題及其解決方案連同所處的網絡環境結合一并考慮，以期在解決問題的同時，能夠預防網絡內其他計算機產生相同的問題，以更好地為校園網用戶服務。

更重要的是，在網絡化管理模式下，校園內協同辦公將成為可實現的現實，尤其是在較大規模的集中協同辦公中，尤為如此。由此將導出本次課題的主題：使用Git，在校園網環境內對文檔進行管理，以及進行較大規模的集中協同辦公。

（2）課題概述和研究意義

Git 是由林納斯·托瓦斯所設計的分布式版本控制系統，盡管Git 技術本身是計算機軟件開發領域的專業技術，但因計算機軟件開發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；傳統的文件管理方法常產生大量文件冗余，因此完全可以將Git 技術引入到信息化校園的教學與辦公環境中，利用Git 實現對校園網計算機所產生的各類型教學或辦公文檔進行自動化集中管理，以提高集中協同辦公的工作效率。

1 相關技術及其原理介紹

1.1 版本控制系統概述

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

1.2 Git分布式版本控制系統

Git 最大的特點是采取了分布式的管理方法。下面將介紹Git 系統內的幾個常見關鍵詞。

（1）倉庫（Repository）

這是對項目組文件夾的一個統稱。當用戶在Git上創建一個倉庫時，系統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的文檔。

（2）工作目錄與緩存（Working Directory、Cache）

在創建倉庫以后，系統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）保存區域。Git 會持續跟蹤用戶在倉庫內所做的修改，一旦有新的修改出現，便會記錄并保存此時倉庫的狀態，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，則可發起一次提交請求（Pull Request，PR）。Git 在接收到PR 后，將由系統或項目的創建者對這次PR 進行審核；同時，將會在提交者本地倉庫中，產生一個由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起PR 的開發者人員信息。而當創建者審核通過后，提交者可將本地編輯的最新內容合并（Merge）到倉庫的主要分支（Master Branch）中。

（4）克隆、合并、分支（Clone、Merge、Branch）

Git 的分布式設計允許每位成員下載整個項目倉庫的所有內容。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束。

2 系統分析

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 系統部署在中小學校校園網系統的具體步驟。

2.1 需求分析

中小學信息化教學與行政辦公的特點有：

（1）參與人數多。

（2）文件共享、訪問需求大。

（3）文檔均需審核才能存檔、發布。

（4）成員會同時修改相同的文件。

工作原理：教師或學校領導成立一個項目組（下簡稱項目組），并在校園網服務器上（作為管理者）創建一個倉庫；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 系統目標

系統部署總體要求：

（1）速度快。

（2）模塊化設計，且模塊數盡可能最少。

（3）完全的分布式設計。

（4）方便易用。

3 可行性分析

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

4 簡單實例的實現

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

下載程序。

圖1 在Git官網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

創建一個本地工作目錄，并在其中初始化倉庫。

圖4 創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，并執行git status 指令檢查倉庫。

圖5 測試文件

圖6 執行git 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 執行git status指令后的倉庫情況

執行git 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，系統會自動發現變化。此時重復先前步驟，即可再次進行PR。由此可以實現對項目文檔的管理。

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 結語

在本次課題即將結題之際，筆者所在的汕頭市濠江區中小學校的教育信息化進程依然在穩步地推進著；但與此同時，濠江區各中小學校當中，沒有足夠的專職、專業信息技術教師，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這一課程的任教，還是負責校園網日常運維乃至解決校園網運營問題，都十分需要計算機專業的人才。當前濠江區教育信息化的建設現狀，還有著很大的發展空間。

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查研究，也總有掛一漏萬的情況；作為專業技術的Git，如何更好地普及到各個中小學校的校園網，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，共同為中小學校教育信息化事業添磚加瓦。