版本控制技術在物聯網實踐課程中的應用

錢穎雪

（無錫機電高等職業技術學校，江蘇 無錫 214028）

版本控制技術在物聯網實踐課程中的應用

錢穎雪

（無錫機電高等職業技術學校，江蘇 無錫 214028）

2011年物聯網工程專業進軍高職院校，實踐教學是該專業教學體系中不可或缺的重要環節。傳統的項目實踐教學方式存在任務分配不合理、過程化考核困難、成果保存欠缺等問題。本文借助Github網絡資源，利用階段版本控制思想，對每個學生的每個階段學習成果進行控制，幫助教師完成物聯網實踐類課程的教學，并且列舉課程項目實例，指出將版本控制思想引入物聯網實踐課程教學中，能夠提高教學水平和人才培養質量，增強學生實踐能力和創新精神，提高學生就業競爭力。

Git版本控制；物聯網；項目式教學

1 物聯網實踐類課程的傳統教學方式

物聯網工程專業自2011年起進軍各高等院校、職業學校，已經培養出了若干批畢業生。在職業學校的人才培養方案中，新興的物聯網工程專業相比傳統專業更注重學生的創新、實踐與協作能力的培養，物聯網工程專業的性質也決定了實踐教學成為該專業教學體系中不可或缺的重要環節[1]。

目前物聯網實踐類課程采取的教學方式與其他專業課無異，根據實驗設備模塊設計不同的項目任務，學生在完成項目的過程中逐漸掌握相關知識，但是也存在了以下問題[2]：

1.1 任務分配

為了培養學生的獨立操作能力，同時為減少偷懶、抄襲現象，最好是一人一題，但是這種方式不利于提高學生的團隊協作意識，并且在物聯網技術中，工程項目的工作量很大，學生不可能在短短幾周內單獨完成所有功能，即使完成了，質量也不會太高；若將任務交給一組學生完成，又很可能出現“一邊倒”的現象，即只由該組的某一名或幾名同學全部包攬，其余同學共享這些同學的勞動成果，使得教師無法真實評價學生的能力，對于學生來說也不能得到充分的鍛煉。

1.2 過程管理

物聯網實踐類課程大部分功能都是通過代碼體現，但是教師評價不能僅僅針對結果，因此教師需要對編碼質量進行批改，而由于項目工作量大，學生一般都將精力放在功能上卻忽略了代碼質量本身，這給教師帶來的最大問題就是批改代碼工作量太大。另外由于學生較多，教師無法做到一對一的教學管理和跟蹤，只能根據考勤和學生提問來進行評估，由于過程化考核監督的漏洞，可能會出現部分學生借鑒網絡現成代碼來完成項目，帶來一些后續問題。

1.3 任務傳承

由于工程量大，代碼的階段性保存度較差，學生的項目代碼僅僅作為作業上交，完成得較好的作業無法作為案例分享給他人，并且已完成的作業也無法進行二次開發造成一些資源的浪費[3,4]。

針對這些問題，本文提出將基于版本控制技術[5]的代碼管理平臺Github應用于物聯網技術的實踐課程教學環節中，提高實踐教學水平和人才培養質量，增強學生實踐能力和創新精神，提高學生就業競爭力。

2 版本控制技術的內涵

Git分布式版本控制系統，主要應用在軟件項目托管平臺，可通過網頁訪問公開或者私人項目，瀏覽源代碼、修改代碼及注釋。其最突出的特點在于“階段版本控制”，它可以瀏覽任意提交過的版本并提供文件歷史庫，團隊成員也可以在其內置聊天程序中進行交流，非常便捷。Github就是提供基于Git的版本托管服務，2008年上線，發展非常迅速，目前已經成為全球最大的開源社區。本文利用Github網絡資源，將階段版本控制的理念投放到教學中，幫助教師完成項目式實踐教學，也就是對每個學生的每個“階段”學習成果（“版本”）進行“控制”。

（1）Github網站具備代碼審查、問題追蹤等功能，可以容納數萬名用戶群，又是一個完全免費、開源的系統，在業界具有很多成功案例，滿足課程實現條件。

（2）在使用Github網站時需要每名學生熟練掌握版本上傳、管理等操作，可以杜絕傳統教學方式中可能出現的學生偷懶、抄襲等現象，并且由于項目的實施大多以團隊小組為單位，學生在完成任務時不受場地限制，任何時間不僅可以向教師求教，也可通過網站自帶的聊天程序廣泛進行交流溝通，在高效學習專業技能的同時也提高了學生的溝通表達能力。

（3）新技術的實施對于教師而言也是一項挑戰，目前很多高職院校的專業課教師都是從學校畢業后直接為師，理論基礎比較扎實，工程項目經驗方面相對欠缺。Github是一個成熟的項目開發、管理網站，作為雙師型教師需要熟悉企業項目開發的工作流程和管理模式，這樣才能培養出適合于企業要求的畢業生。

3 版本控制技術在教學中的具體運用

由于Github是開源的版本控制，在物聯網技術課程的具體任務實施環節，教師和學生可以不受實驗室地點約束，將教與學延伸到課外，及時對學習成果進行檢閱，得到科學合理的評價。

為具體說明版本控制技術在教學中的應用，以綜合項目智能超市管理系統設計為例，該設計在基本的用戶賬戶模塊、數據適配模塊基礎上增加了環境檢測模塊、安防監控模塊、商品管理模塊和物流追蹤模塊，在教學中屬于高階練習，一般安排在課程接近尾聲階段，是大型綜合課程設計。教師在設計時分為三個級別，如圖1所示：

圖1 智能超市管理系統課題模塊分組設計圖

級別1的四個小組將分別建立一個activity，顯示、訪問并處理用戶賬戶數據庫對應信息，所需牽涉技能與難度大體相當，包括界面布局，控件管理，數據處理，函數管理與使用，基礎數據庫更刪改查操作；級別2的四個小組將分別建立一個滑屏界面的frag門徒，顯示、訪問并處理數據庫數據或根據API接口訪問操作外部設備外面，相比級別1，級別2需要了解fragment加載，更理解View的自定義，更復雜的數據操作，優化數據庫訪問，外部函數訪問，因為訪問外部設備數據，所以需要考慮線程優化；級別3的三個小組將不再分別編寫程序界面，重點在編寫后臺數據庫與廣播處理程序，需要極高的線程管理能力與數據分析能力，訓練學生對物聯網傳感器系統運行的了解與數據庫數據結構的掌握。三個級別難度循序漸進，適合不同能力層次的學生，便于教師因材施教，同時由于Github的開源特性，任何適合任何階段都可以新增成員，便于低級別任務的學生完成任務后參與到高級任務中，逐步培養能力，提高他們的團隊意識。

在授課前，教師需要提前安排任務分組，由學生自由分組，每組3-4人，選擇任務模塊，創建版本庫，將遠程代碼克隆到本地，然后在自己的機器上完成功能的編寫，團隊成員在遇到問題時可以利用網址自帶的聊天程序進行交流，方便快捷，每天定時上傳已測試代碼。教師可以將代碼記錄情況作為過程化考核的依據，并且及時跟蹤學生進度，幫助學生找到原因，最大限度地避免學生懈怠及抄襲。在審核代碼時，教師可以利用系統對某些不符合規范要求的代碼拒收，也可以利用其質量分析功能，對已交代碼進行評審，提高了評價效率。當整個項目完成后，也可以根據網站的統計功能，對團隊和成員的貢獻率進行客觀公正的打分，并且將完成出色的代碼保存下來作為后續的教學補充資料。

4 問題與思考

目前對于版本控制技術在物聯網實踐類教學中的應用還處于探索階段，也存在很多問題，由于Github本身是為廣大編程愛好者提供交流的平臺和外包服務，并不是專業的教學平臺，在使用中需要適當取舍，經過分析、整理出以下問題需要改善：

（1）考慮到學生實際情況，對完成相同任務的學生代碼進行重復性分析，根據其相似度分析是否存在抄襲，最大范圍內減少學生雷同作業，督促學生積極思考練習。

（2）過程化考核時針對版本進行數據分析，教師可以全面了解學生的設計思路及修正過程，針對教學資源和代碼活動數據，為今后的教學改進提供依據，改善教學方式，提高教學效果。

5 結論

本文嘗試將版本控制理念注入實踐教學，并在物聯網技術實踐類課程中進行實驗探究，便于教師進行過程考核和提高教學效果，能夠提高實踐教學水平和人才培養質量，增強學生實踐能力和創新精神，以及提高實訓基地建設與管理水平。

[1]王敏，張捐凈．物聯網導論課程實踐教學探索[J]．安陽工學院學報，2014(0 6)：9 3-9 5．

[2]綦志勇，常排排．高職高專嵌入式與物聯網專業傳感器應用技術課程實驗電路設計與實現[J]．電腦知識與技術，2016，12(10)．

[3]何鳳梅．技師學院物聯網導論課程的實踐教學探索——以溫州技師學院物聯網技術應用專業教學實踐為例[J]．中國培訓，2015，(10)．

[4]曹建峰．物聯網導論課程的構建與實施[J]．物聯網技術，2014 (0 5)：8 6-8 7．

[5]宋冬生．Git——版本管理之利器[J]．程序員，200 7(11)：118-119.

Application of Git Technology in IOT Courses

Qian Yingxue
(Wuxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School,Wuxi 214028,Jiangsu)

IOT major entered in the higher professional and technical school in 2011.From then on,practice teaching is an important link in the teaching system.There are several problems in traditional teaching method such as task allocation,process assessment,result preservation,etc.This paper uses Github to control every course of every student,help teachers to complete the IOT courses teaching,and list the project example.It proves that the Git system can improve the quality of training and teaching,and improve the students'employment competitiveness.

Git;IOT;project teaching

G434

A

1008-6609(2016)10-0038-03

錢穎雪（19 8 4－），女，江蘇無錫人，碩士，講師，研究方向為電子通信、教學技術。

本論文為無錫機電高等職業技術學校2016年度校級課題《基于CDIO的Git系統在教學中的應用——以電子信息專業課程為例》的研究成果，項目編號：錫機電研2016-D X0 1。