基于Gitee平臺的軟件實訓課程分組教學設計與實踐

朱家樂

關鍵詞：Gitee；軟件實訓；分組教學；Git；版本管理

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）10-0105-03

0 引言

軟件類課程的重要特點是理論與實踐聯系非常緊密，提倡手腦并用。學生經過一段時間的理論知識的學習后，必須通過軟件實訓課程的動手訓練，才能對理論知識有深刻的理解，提高軟件開發能力。對于軟件實訓課程，經常采用分組教學的方式來推進教學過程。軟件實訓課程存在任務多、時間短等特點，在兩周左右的時間內需要完成系統設計、編碼、測試、答辯等過程，對單個學生來說難度較大。采用分組教學的方式，可以模擬企業真實的軟件開發場景，鍛煉學生的團隊協作能力，提升學生職業能力。在分組教學的實踐過程中，傳統的方式多是手工操作，無法對學生代碼、教學過程進行有效管理，需要有對應的平臺支撐。在企業級軟件開發過程中，Git已經成為代碼版本管理的標準工具。Gitee是國內基于Git的代碼托管平臺，文章介紹了基于Gitee平臺進行分組教學設計與實踐，可以有效支持軟件實訓課程的分組教學過程。

1 相關工作

在傳統軟件實訓課程實踐過程中，往往沒有重視版本控制系統的使用，學生通過本地存儲、U盤拷貝等方式進行代碼保存和交流。版本控制系統提供版本管理功能，用于存儲、追蹤文件夾和文件的修改歷史，是軟件開發者的必備工具，是軟件公司的基礎設施。Git是目前最流行的開源版本控制系統，其最大的特點是分布式。和SVN相比，Git客戶端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼倉庫完整地鏡像下來，包括完整的歷史記錄[1]。GitHub是全球最流行的基于Git的開源代碼庫以及版本控制系統，已經成為管理軟件開發以及發現已有代碼的首選方法[2]。文獻[3]和文獻[4]分別提出了基于GitHub的協同式實驗教學方法和問題驅動式編程實驗教學方法。GitHub的缺點是在國內訪問速度比較慢，另外只有英文界面，對學生的英文要求比較高。Gitee 是開源中國社區2013年推出的基于Git 的代碼托管服務，目前已經成為國內最大的代碼托管平臺[5]。和GitHub相比，國內訪問的速度較快，全中文的頁面和文檔也更加友好。學生學會使用Gitee后可以很容易上手GitHub。

2 基于Gitee 的分組教學設計

南京工業職業技術大學的《小型應用系統設計綜合實訓》課程是面向軟件工程、人工智能、大數據等專業開設的綜合實訓課程，課程學時3周72學時，是經過計算機導論、程序設計基礎、數據庫等課程學習之后，進行完整系統開發訓練的綜合項目。通過該綜合實訓，一方面培養學生通過Java等語言進行應用軟件開發和數據庫應用的能力，另一方面培養學生在軟件項目的需求分析、總體設計、詳細設計、數據庫設計、用戶交互設計、系統測試、項目文檔撰寫等方面的能力，使學生經歷應用軟件開發端到端的完整工作過程，提高軟件開發職業能力。下面以該實訓課程為例，重點介紹Gitee平臺相關操作部分。實訓課程的參考項目計劃如表1所示。

2.1 Gitee 基本原理及操作

本階段，教師需指導學生學習Git基本原理及操作。Git是目前最流行的開源版本控制系統，其最大的特點是分布式。和SVN相比，Git客戶端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼倉庫完整地鏡像下來，包括完整的歷史記錄。學生首先需要完成Git 軟件安裝，學會Gitee的基本原理和基本操作，尤其是Git基本命令。可以參考Gitee官方文檔完成快速入門，注冊Gitee賬號，創建第一個倉庫，提交第一行代碼。本階段學生需要理解Git工作區、暫存區、版本庫的基本概念，掌握基本的Git操作命令，包括創建倉庫、克隆倉庫、添加文件到暫存區、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 團隊創建

下面基于Gitee平臺完成團隊創建工作。首先，教師申請Gitee高校版賬號，完成高校空間地址的注冊，邀請學生加入高校空間。Gitee高校版支持倉庫管理、團隊管理、項目管理，是分組教學的基礎平臺。然后，學生線下完成分組，每組有一名組長，實行組長負責制。根據學生分組信息，在Gitee中創建團隊，組長負責維護本團隊成員的信息。為了方便成績評定，要求學生注冊的姓名中包含學號、姓名等信息。最后，團隊負責人創建團隊Git倉庫，作為本團隊代碼的唯一協作倉庫。創建團隊項目，團隊項目須關聯本團隊成員、團隊Git倉庫。教師最后負責檢查團隊創建情況。本階段要求完成團隊的創建及團隊倉庫、團隊項目的創建，組長負責維護相關信息的正確性。團隊創建流程如圖2所示。

2.3 任務分配

團隊相關資源創建完畢后，由各小組根據實訓要求，進行任務的分配和完成。本實訓課程的主要任務包括：項目背景分析、需求分析、系統總體設計、系統詳細設計、系統編碼、系統測試、項目文檔撰寫、系統答辯等，任務的分配由各小組的組長、組員討論確定。傳統的分組實訓一般采用手工記錄的方式分配任務，存在任務分配不透明、任務進度不直觀等問題。采用Gitee平臺后，各小組使用團隊項目空間，進行任務的創建、分配、狀態變更、關閉等，通過狀態看板監控項目所有的任務狀態。任務可以關聯里程碑，利用燃盡圖的展示方式，可以直觀地預測工作何時全部完成。通過團隊項目空間進行任務管理后，各組員不但清楚了自己目前的任務，也知道其他組員在做哪些任務。這樣促進了任務分配公開化、透明化、可視化，讓過程管理有跡可循。本階段要求利用團隊項目空間進行任務分配，創建里程碑。任務的分配和完成情況作為成績評定的依據之一。

2.4 版本管理

軟件產品最重要的管理是代碼版本管理。小組所有代碼提交到團隊倉庫中，各個組員通過倉庫進行代碼協作。典型的協作流程如下：1）每個小組創建本組代碼倉庫，使用單分支模型簡化操作，只創建master 分支。2）每位組員克隆代碼倉庫到本地，要求每次開發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）根據分配給自己的任務，先提交代碼到本地倉庫。4）一個任務開發完畢后，及時push代碼到遠程倉庫。5）如果遇到代碼沖突，務必解決沖突后再上傳代碼。學生將直觀感受到團隊協作場景下，代碼是如何通過Git倉庫協作的。學生將學會掌握版本管理技能，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隊的Git倉庫進行協作，避免使用本地存儲、U盤拷貝的土方法。Git版本管理的典型流程如圖3所示。

2.5 成績評價

經過系統演示和小組答辯后，評定學生的最終成績。學生的成績由團隊成績和個人成績組成。團隊協作情況、系統演示情況和答辯情況決定了團隊成績，任務完成情況、代碼提交情況和個人實訓日志決定了個人成績。通過Gitee平臺可以查看組員的任務分配、完成情況，統計組員的代碼提交次數等，作為過程成績的依據。

3 實踐結果

以信息管理系統綜合實訓為例，班級共有46人，分成8個小組，每組5到6人。線下分組完成后，在Gi?tee平臺上進行團隊資源的創建，包括團隊成員加入、8個團隊項目、8個團隊倉庫。學生在團隊倉庫的首頁寫上團隊名稱、團隊口號、團隊成員分工等信息，提升團隊歸屬感和榮譽感。實訓課程結束后，首先基于Gitee統計8個小組的工作情況，作為團隊成績評定依據之一，各小組工作統計如圖4所示。

通過分析，發現各組創建的任務數和成員數大致相同，說明任務分配的力度比較大，基本上是每個同學負責一塊。也發現有個別小組未進行任務分配，需要進一步了解情況。從倉庫提交的次數看，共進行了342次提交，平均每個小組40次提交，說明學生基本掌握了如何使用Git進行代碼版本管理、代碼協作。再基于Gitee統計小組成員的貢獻，作為個人成績評定依據之一。各小組內部呈現出明顯的領頭羊特征，啟示教師要注重引導同學之間的互幫互助、共同進步，尤其要重視優秀學生的帶頭作用。以第3組為例，各組員工作統計如圖5所示。

4 結束語

隨著IT行業及教育的蓬勃發展，教育方法和內容需要和產業流程緊密聯系。文章針對傳統軟件實訓課程分組教學存在的問題，提出了基于Gitee平臺的分組教學方法。實踐表明，該方法提高了學生的團隊意識、協作意識、職業素養，提升了分組教學的過程管理能力。后續將進一步探索企業級軟件管理流程在教學中的應用，如靜態檢查、自動測試、自動部署等，推進Git成為軟件開發類課程的標準版本管理工具。