基于Gitee+項目協作開發的JavaEE課程教學實踐

劉梅 卜言彬 劉小群 曹海燕

摘要：針對企業對Java開發人才的需求，高校Java EE課程教學過程中，存在著學生缺少企業項目實戰經驗和技術、缺少團隊協作開發經驗、教學開發工具滯后以及教學過程考評不精準等問題。通過介紹代碼托管平臺Gitee的高校教學管理功能，提出了一種基于Gitee+項目協作開發的Java EE課程教學方法。通過教學案例，展示了在教學過程中模擬企業項目開發流程的步驟和方法，并分析了教學實踐效果。

關鍵詞：Gitee平臺; 協作開發; 企業項目; Java EE課程; 教學方法

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）31-0033-03

1 引言

Java EE（Java Platform Enterprise Edition） 是Sun公司為企業級應用推出的標準平臺，在企業開發中廣泛應用。為對接企業需求，國內外很多高校乃至職業院校將該課程作為軟件工程專業高年級的選修或必修課程[1-2]。

1.1 Java EE課程教學研究現狀

馮君在《基于三階段教學模式的Java EE框架技術教學改革》一文中指出了Java EE教學過程經歷的三個階段，并對三階段需要培養的能力做出說明[3]。黎才茂，陳少凡介紹了CDIO的課程能力培養目標，采用了翻轉課堂和項目引領方式驅動學習，實現項目引領與混合教學模式的Java EE課程教學能力培養目標與內容的設計過程[4]。Sukru Eraslan指出軟件工程課程旨在使學生具備各種軟件工程實踐所需的技能，學生通常需要與其他學生合作完成項目，文中將集成了軟件版本管理工具的GitHub平臺引入課程中，通過實踐教學證明該方法有助于提高學生的成績，有助于學生獲得與行業相關的技能[5]。

1.2 人才培養的要求

對IT行業的多家企業進行用人需求調研的結論顯示：企業迫切希望招聘具備企業項目開發經驗的畢業生。為讓學生畢業應聘時更具競爭力，高校亟須加強培養學生扎實的編程能力和熟練使用Java EE（如Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud等框架）進行開發的能力。在培養學生能力的過程中，不僅需要重點培養學生的企業級項目的實際編碼能力、企業開發工具的使用能力和團隊協作開發的能力，還需要培養學生良好的編碼習慣、歸納總結以及編寫技術文檔的能力。

1.3 Java EE教學存在的問題

通過對同類院校培養方案研究，目前高校此類課程教學普遍存在以下問題：1） 企業級編碼能力普遍薄弱。2） 教學中使用的開發工具滯后于企業。3） 缺少協同編程經驗，學生對團隊分工協作意識淡薄。4） Java EE實驗課的過程考核無法精確化。結合多年企業項目開發經驗和Java EE課程特點，本文提出了基于Gitee+項目協同編程的Java EE實踐課程教學方案，可以很好地解決上述問題。

2 Gitee平臺介紹

Git是一個分布式的源代碼版本管理工具，用于敏捷高效地管理項目代碼。Gitee是國內的基于Git構建的代碼托管平臺，是企業軟件項目管理的行業標準工具，具有連接穩定、速度快等優點。Gitee高校版提供全新編程教學實踐環境，可輕松實現課程作業管理、結對編程、小組協作開發，賦能高校軟件工程人才培養，已有高校將其引入Java EE課程教學中[6]。

2.1 Gitee平臺的教學管理功能

Gitee高校版提供強大的教學管理功能，主要的功能如圖1所示。教師可以在云平臺上創建、檢查、批改作業，也可以進行教學回顧和總結等活動，而學生可以在平臺上獲取作業、提交作業、查看教師評語等操作。

2.2 Gitee平臺的教學優勢

借助Gitee平臺應用于教學具有以下優勢：1） 教學內容以企業項目的形式展開，有助于學生熟悉實際企業項目開發流程。2） 有利于實施精準的過程化考核，整個教學過程教師都可以通過查看學生的任務量，代碼的提交記錄，評估學生的參與度和積極度，保證認真完成作業的學生獲得高分，同時找出濫竽充數的學生，及時督促學生參與學習。3） 有助于學生協同編碼和師生交流。4） 培養學生學習主流的開發工具，學習Git命令，積累Git使用經驗，以便畢業后盡快適應企業開發。

3 基于Gitee的實踐教學——以傳媒數據管理和分析項目為例

本課程（2021 年秋季）共有2個班級81名學生選課。教學過程中基于企業真實項目的工程源碼進行刪減，保留工程中核心的（Spring Boot+Vue） 框架代碼和一套完整業務流程的代碼，將其作為教學示例。通過模擬企業各個真實開發流程，設置相應的教學任務，學生自行分組，以小組為單位協作開發完成任務。

3.1 項目教學設計

模擬企業項目開發流程設計教學活動：1） 項目總體需求分析階段：教師講解本門課程需要完成項目的功能框圖，梳理主要的功能接口，分析接口開發的難度系數，教學項目節點時間安排。2） 系統需求分析和概要設計階段：講授本項目開發環境搭建，項目開發涉及的技術和項目框架結構，通過分析需求引導學生進行前端主體頁面設計和數據庫設計。3） 模塊詳細設計階段：講解模塊具體功能，引導學生自行設計頁面和數據庫以及業務邏輯梳理，組織小組為單位展示自己的前端和數據庫設計，取長補短、形成最終的頁面、業務和數據庫設計文檔。4） 功能分解與項目分工階段：講解如何功能分解，學生自行分組與分工。5） 開發與測試階段：針對概要設計文檔進行需求分析，形成詳細設計文檔，然后編碼、測試、代碼入庫、更新代碼，迭代開發其他功能。6） 回顧與總結階段：組織小組作品展示，同學互評等教學活動，最后教師結合Gitee平臺提供的統計信息對每個學生的學習情況進行評價。針對這六個階段以傳媒管理分析項目為例，在Gitee設置11個任務如圖2所示。

每個任務設置相應的任務要求和時間節點，培養學生按照要求及時完成相應的任務，幫助學生熟悉企業項目開發流程。

3.2 Gitee平臺的項目教學流程

借助Gitee的教學管理功能和協作開發功能組織教學的具體教學流程如圖3所示。

對應于企業的項目開發流程，圖3中的步驟step1～step4為項目教學的前期準備，主要開發環境搭建。步驟step5～step7為系統需求分析和概要設計階段。步驟step8～step9為模塊詳細設計階段。步驟step10～step12為開發與測試階段，采用迭代循環完成教師在Gitee平臺下發的任務。步驟step13～step14為回顧與總結階段。

3.3 基于的Gitee的協作開發教學

版本管理工具Git具備多人協作開發的功能[7]，將Gitee平臺引入到教學活動中，可以實現教師和學生之間或小組成員之間的多人項目協作開發。具體步驟如圖4所示。

上游倉庫由教師創建，教師直接往該庫提交代碼，小組責任人可申請合入代碼。下游倉庫由小組責任人創建，可以拉取上游倉庫的代碼和接受學生提交的代碼。每個學生擁有一個本地倉庫，在本地倉庫上，學生可獨立編碼、提交和更新代碼。三層倉庫既相互協同，又相對獨立，可實現多人協作開發。

3.3.1 師生之間的協同編碼

教師在Gitee平臺創建項目代碼倉庫（nanjing-institute-of-media/mediaanalysissystem） 并推送項目框架代碼到倉庫中（upstream repository，上游倉庫），小組負責人進行Fork操作拷貝，得到一個遠程服務端下游倉庫，學生可以在下游倉庫自由進行開發，及時更新上游倉庫的最新內容，學生也可以通過Pull Request操作，將新增代碼貢獻給上游倉庫，從而達到師生之間協作開發。

3.3.2 學生之間的協同編碼

小組負責人通過Fork獲得上游倉庫項目資料，小組成員git clone操作拷貝代碼到本地，成員在自己本地進行編寫代碼，通過git pull和git push進行更新和提交到下游倉庫[8]。其他成員提交的代碼Git工具會自動合并，達到多人同時操作同一個庫，完成協作開發。

3.4 基于Gitee的過程考評

本門課借助Gitee倉庫監控臺提供的倉庫統計和倉庫動態功能對學生的學習進行考評。

3.4.1 倉庫的統計功能

Gitee平臺提供了倉庫統計功能，該功能按天統計學生的提交代碼數量，以及項目任務完成的情況，并且支持按月讀取信息，以圖表的形式展示。比如班上一位學生10月的代碼上庫情況如圖4所示。

通過該功能可以查看學生提交項目代碼的次數和每次提交的代碼量，同時可以分析學生的過程參與度，方便進行課程宏觀考核。

3.4.2 Gitee倉庫動態功能

Gitee平臺提供了倉庫動態功能，該功能提供了項目中所有人對倉庫的操作情況，可以查看到某次學生提交的具體代碼。教師通過查看學生提交的代碼，可分析出學生項目功能完成情況、代碼質量情況，從而做到精細化考查。

3.5 實踐結果分析

本次基于Gitee+項目協同開發的Java EE教學實踐，8個教學周64課時完成了git命令、企業開發基本流程、Spring框架下的Java EE企業級代碼的編寫方法講解，組織學生完成了傳媒數據管理與分析系統的用戶模塊、視頻模塊、分析推薦模塊等11個功能模塊的教學任務。20個小組共提交263次代碼，累計代碼552103行。從代碼提交的時間、次數以及代碼量來分析，班級絕大部分學生能跟上教學進度并完成項目任務要求。

3.5.1 學生掌握情況

本門課程2020年秋季采用傳統的教學方式教學，2021年秋季采用Gitee+項目協作開發方式教學，通過對理論知識點和編程能力進行綜合對比，按照掌握情況進行統計分析得到學生綜合考評對比如表1所示。

從表1中數據可知：在Java EE課程實踐教學過程中，使用Gitee+項目協作開發方式相對傳統的教學方式有很大的優勢，熟練掌握Java EE企業級開發能力學生大幅提升。

3.5.2 學生就業與回訪

為檢驗教學效果，在課程結束后的第四個月，對81位學生發起了問卷調查，42名學生肯定了使用Gitee平臺為依托模擬企業項目開展Java EE實踐教學的模式。在知識點的實用性方面，52.8%學生認為Git操作非常實用，25%的學生認為Spring Boot +Vue框架開發頗為重要，22.2%學生認為在企業項目的開發流程和編碼能力上收獲頗豐。本課程項目模擬了企業項目的開發流程，對學生找工作有很大的幫助。在新冠肺炎疫情肆虐的情況下，有1/5左右學生在課程結束的2個月內獲得較好的工作機會，其中不少同學獲得萬人規模的軟件公司的工作邀請，相比之前傳統的教學方式，教學效果和就業質量均得到明顯的提升。

4 結束語

采用基于Gitee+項目協作開發的教學方法，有助于學生熟悉企業項目管理和開發流程；有助于實踐類課程的精準過程考核。分組協作開發項目也有助于培養學生團隊合作精神，對學生就業以及將來工作有很大的幫助。

參考文獻：

[1] 謝景明，孫庚.項目驅動的進階式J2EE課程教學設計探討[J].計算機教育，2009（22）：57-59，50.

[2] 王新穎，婁艷麗，屈俊峰.基于項目驅動的《Java EE框架技術》教學改革與實踐[J].輕工科技，2019，35（8）：174-175.

[3] 馮君.基于三階段教學模式的Java EE框架技術教學改革[J].大學教育，2013，2（17）：111-112，120.

[4] 黎才茂，陳少凡.項目引領與翻轉課堂的Java EE課程教學模式設計[J].計算機教育，2019（3）：77-80.

[5] Eraslan S，Kopec-Harding K，Jay C，et al.Integrating GitLab metrics into coursework consultation Sessions in a software engineering course[J].Journal of Systems and Software，2020，167：110613.

[6] 盧華燈，李婷妤.基于Gitee的理實一體化迭代式項目驅動教學法應用研究[J].計算機教育，2019（7）：117-120.

[7] 王真.版本控制工具在軟件開發項目管理中的應用——以GIT為例[J].項目管理技術，2020，18（6）：131-134.

[8] Chacon S，Straub B.Pro Git[M].Apress，2014

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2022-02-25

基金項目：江蘇省哲學社會科學研究一般項目資助（2022SJYB0672） ；江蘇省高校自然科學研究面上項目資助（18KJD520006） ；江蘇省高等教育學會專項課題支持項目（2021JDKT065） ；全國高等院校計算機基礎教育研究會立項支持（2021-AFCEC-550）

作者簡介：劉梅（1985—） ，女，江蘇南京人，工程師，碩士，主要研究方向為計算機應用、智能算法；卜言彬（1984—） ，男，江蘇南京人，副教授，碩士，主要研究方向為機器學習、計算機視覺；劉小群（1985—） ，女，江蘇南京人，工程師，碩士，主要研究方向為人工智能、軟件測試技術；曹海燕（1985—） ， 女，江蘇南京人，講師，碩士，主要研究方向為人工智能、嵌入式開發技術。