基于Gitee+項(xiàng)目協(xié)作開發(fā)的JavaEE課程教學(xué)實(shí)踐

劉梅 卜言彬 劉小群 曹海燕

摘要：針對企業(yè)對Java開發(fā)人才的需求，高校Java EE課程教學(xué)過程中，存在著學(xué)生缺少企業(yè)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)、缺少團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)開發(fā)工具滯后以及教學(xué)過程考評不精準(zhǔn)等問題。通過介紹代碼托管平臺Gitee的高校教學(xué)管理功能，提出了一種基于Gitee+項(xiàng)目協(xié)作開發(fā)的Java EE課程教學(xué)方法。通過教學(xué)案例，展示了在教學(xué)過程中模擬企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)流程的步驟和方法，并分析了教學(xué)實(shí)踐效果。

關(guān)鍵詞：Gitee平臺; 協(xié)作開發(fā); 企業(yè)項(xiàng)目; Java EE課程; 教學(xué)方法

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)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(yè)級應(yīng)用推出的標(biāo)準(zhǔn)平臺，在企業(yè)開發(fā)中廣泛應(yīng)用。為對接企業(yè)需求，國內(nèi)外很多高校乃至職業(yè)院校將該課程作為軟件工程專業(yè)高年級的選修或必修課程[1-2]。

1.1 Java EE課程教學(xué)研究現(xiàn)狀

馮君在《基于三階段教學(xué)模式的Java EE框架技術(shù)教學(xué)改革》一文中指出了Java EE教學(xué)過程經(jīng)歷的三個階段，并對三階段需要培養(yǎng)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(yǎng)目標(biāo)，采用了翻轉(zhuǎn)課堂和項(xiàng)目引領(lǐng)方式驅(qū)動學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目引領(lǐng)與混合教學(xué)模式的Java EE課程教學(xué)能力培養(yǎng)目標(biāo)與內(nèi)容的設(shè)計(jì)過程[4]。Sukru Eraslan指出軟件工程課程旨在使學(xué)生具備各種軟件工程實(shí)踐所需的技能，學(xué)生通常需要與其他學(xué)生合作完成項(xiàng)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(shí)踐教學(xué)證明該方法有助于提高學(xué)生的成績，有助于學(xué)生獲得與行業(yè)相關(guān)的技能[5]。

1.2 人才培養(yǎng)的要求

對IT行業(yè)的多家企業(yè)進(jìn)行用人需求調(diào)研的結(jié)論顯示：企業(yè)迫切希望招聘具備企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的畢業(yè)生。為讓學(xué)生畢業(yè)應(yīng)聘時更具競爭力，高校亟須加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的編程能力和熟練使用Java EE（如Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud等框架）進(jìn)行開發(fā)的能力。在培養(yǎng)學(xué)生能力的過程中，不僅需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的企業(yè)級項(xiàng)目的實(shí)際編碼能力、企業(yè)開發(fā)工具的使用能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)的能力，還需要培養(yǎng)學(xué)生良好的編碼習(xí)慣、歸納總結(jié)以及編寫技術(shù)文檔的能力。

1.3 Java EE教學(xué)存在的問題

通過對同類院校培養(yǎng)方案研究，目前高校此類課程教學(xué)普遍存在以下問題：1） 企業(yè)級編碼能力普遍薄弱。2） 教學(xué)中使用的開發(fā)工具滯后于企業(yè)。3） 缺少協(xié)同編程經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作意識淡薄。4） Java EE實(shí)驗(yàn)課的過程考核無法精確化。結(jié)合多年企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和Java EE課程特點(diǎn)，本文提出了基于Gitee+項(xiàng)目協(xié)同編程的Java EE實(shí)踐課程教學(xué)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(xiàng)目代碼。Gitee是國內(nèi)的基于Git構(gòu)建的代碼托管平臺，是企業(yè)軟件項(xiàng)目管理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具，具有連接穩(wěn)定、速度快等優(yōu)點(diǎn)。Gitee高校版提供全新編程教學(xué)實(shí)踐環(huán)境，可輕松實(shí)現(xiàn)課程作業(yè)管理、結(jié)對編程、小組協(xié)作開發(fā)，賦能高校軟件工程人才培養(yǎng)，已有高校將其引入Java EE課程教學(xué)中[6]。

2.1 Gitee平臺的教學(xué)管理功能

Gitee高校版提供強(qiáng)大的教學(xué)管理功能，主要的功能如圖1所示。教師可以在云平臺上創(chuàng)建、檢查、批改作業(yè)，也可以進(jìn)行教學(xué)回顧和總結(jié)等活動，而學(xué)生可以在平臺上獲取作業(yè)、提交作業(yè)、查看教師評語等操作。

2.2 Gitee平臺的教學(xué)優(yōu)勢

借助Gitee平臺應(yīng)用于教學(xué)具有以下優(yōu)勢：1） 教學(xué)內(nèi)容以企業(yè)項(xiàng)目的形式展開，有助于學(xué)生熟悉實(shí)際企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)流程。2） 有利于實(shí)施精準(zhǔn)的過程化考核，整個教學(xué)過程教師都可以通過查看學(xué)生的任務(wù)量，代碼的提交記錄，評估學(xué)生的參與度和積極度，保證認(rèn)真完成作業(yè)的學(xué)生獲得高分，同時找出濫竽充數(shù)的學(xué)生，及時督促學(xué)生參與學(xué)習(xí)。3） 有助于學(xué)生協(xié)同編碼和師生交流。4） 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主流的開發(fā)工具，學(xué)習(xí)Git命令，積累Git使用經(jīng)驗(yàn)，以便畢業(yè)后盡快適應(yīng)企業(yè)開發(fā)。

3 基于Gitee的實(shí)踐教學(xué)——以傳媒數(shù)據(jù)管理和分析項(xiàng)目為例

本課程（2021 年秋季）共有2個班級81名學(xué)生選課。教學(xué)過程中基于企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目的工程源碼進(jìn)行刪減，保留工程中核心的（Spring Boot+Vue） 框架代碼和一套完整業(yè)務(wù)流程的代碼，將其作為教學(xué)示例。通過模擬企業(yè)各個真實(shí)開發(fā)流程，設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生自行分組，以小組為單位協(xié)作開發(fā)完成任務(wù)。

3.1 項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

模擬企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)流程設(shè)計(jì)教學(xué)活動：1） 項(xiàng)目總體需求分析階段：教師講解本門課程需要完成項(xiàng)目的功能框圖，梳理主要的功能接口，分析接口開發(fā)的難度系數(shù)，教學(xué)項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)時間安排。2） 系統(tǒng)需求分析和概要設(shè)計(jì)階段：講授本項(xiàng)目開發(fā)環(huán)境搭建，項(xiàng)目開發(fā)涉及的技術(shù)和項(xiàng)目框架結(jié)構(gòu)，通過分析需求引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行前端主體頁面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。3） 模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：講解模塊具體功能，引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)頁面和數(shù)據(jù)庫以及業(yè)務(wù)邏輯梳理，組織小組為單位展示自己的前端和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，取長補(bǔ)短、形成最終的頁面、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)文檔。4） 功能分解與項(xiàng)目分工階段：講解如何功能分解，學(xué)生自行分組與分工。5） 開發(fā)與測試階段：針對概要設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行需求分析，形成詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔，然后編碼、測試、代碼入庫、更新代碼，迭代開發(fā)其他功能。6） 回顧與總結(jié)階段：組織小組作品展示，同學(xué)互評等教學(xué)活動，最后教師結(jié)合Gitee平臺提供的統(tǒng)計(jì)信息對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價。針對這六個階段以傳媒管理分析項(xiàng)目為例，在Gitee設(shè)置11個任務(wù)如圖2所示。

每個任務(wù)設(shè)置相應(yīng)的任務(wù)要求和時間節(jié)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生按照要求及時完成相應(yīng)的任務(wù)，幫助學(xué)生熟悉企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)流程。

3.2 Gitee平臺的項(xiàng)目教學(xué)流程

借助Gitee的教學(xué)管理功能和協(xié)作開發(fā)功能組織教學(xué)的具體教學(xué)流程如圖3所示。

對應(yīng)于企業(yè)的項(xiàng)目開發(fā)流程，圖3中的步驟step1～step4為項(xiàng)目教學(xué)的前期準(zhǔn)備，主要開發(fā)環(huán)境搭建。步驟step5～step7為系統(tǒng)需求分析和概要設(shè)計(jì)階段。步驟step8～step9為模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。步驟step10～step12為開發(fā)與測試階段，采用迭代循環(huán)完成教師在Gitee平臺下發(fā)的任務(wù)。步驟step13～step14為回顧與總結(jié)階段。

3.3 基于的Gitee的協(xié)作開發(fā)教學(xué)

版本管理工具Git具備多人協(xié)作開發(fā)的功能[7]，將Gitee平臺引入到教學(xué)活動中，可以實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間或小組成員之間的多人項(xiàng)目協(xié)作開發(fā)。具體步驟如圖4所示。

上游倉庫由教師創(chuàng)建，教師直接往該庫提交代碼，小組責(zé)任人可申請合入代碼。下游倉庫由小組責(zé)任人創(chuàng)建，可以拉取上游倉庫的代碼和接受學(xué)生提交的代碼。每個學(xué)生擁有一個本地倉庫，在本地倉庫上，學(xué)生可獨(dú)立編碼、提交和更新代碼。三層倉庫既相互協(xié)同，又相對獨(dú)立，可實(shí)現(xiàn)多人協(xié)作開發(fā)。

3.3.1 師生之間的協(xié)同編碼

教師在Gitee平臺創(chuàng)建項(xiàng)目代碼倉庫（nanjing-institute-of-media/mediaanalysissystem） 并推送項(xiàng)目框架代碼到倉庫中（upstream repository，上游倉庫），小組負(fù)責(zé)人進(jìn)行Fork操作拷貝，得到一個遠(yuǎn)程服務(wù)端下游倉庫，學(xué)生可以在下游倉庫自由進(jìn)行開發(fā)，及時更新上游倉庫的最新內(nèi)容，學(xué)生也可以通過Pull Request操作，將新增代碼貢獻(xiàn)給上游倉庫，從而達(dá)到師生之間協(xié)作開發(fā)。

3.3.2 學(xué)生之間的協(xié)同編碼

小組負(fù)責(zé)人通過Fork獲得上游倉庫項(xiàng)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(jìn)行編寫代碼，通過git pull和git push進(jìn)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(dá)到多人同時操作同一個庫，完成協(xié)作開發(fā)。

3.4 基于Gitee的過程考評

本門課借助Gitee倉庫監(jiān)控臺提供的倉庫統(tǒng)計(jì)和倉庫動態(tài)功能對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行考評。

3.4.1 倉庫的統(tǒng)計(jì)功能

Gitee平臺提供了倉庫統(tǒng)計(jì)功能，該功能按天統(tǒng)計(jì)學(xué)生的提交代碼數(shù)量，以及項(xiàng)目任務(wù)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(xué)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(xué)生提交項(xiàng)目代碼的次數(shù)和每次提交的代碼量，同時可以分析學(xué)生的過程參與度，方便進(jìn)行課程宏觀考核。

3.4.2 Gitee倉庫動態(tài)功能

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

3.5 實(shí)踐結(jié)果分析

本次基于Gitee+項(xiàng)目協(xié)同開發(fā)的Java EE教學(xué)實(shí)踐，8個教學(xué)周64課時完成了git命令、企業(yè)開發(fā)基本流程、Spring框架下的Java EE企業(yè)級代碼的編寫方法講解，組織學(xué)生完成了傳媒數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)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(xué)任務(wù)。20個小組共提交263次代碼，累計(jì)代碼552103行。從代碼提交的時間、次數(shù)以及代碼量來分析，班級絕大部分學(xué)生能跟上教學(xué)進(jìn)度并完成項(xiàng)目任務(wù)要求。

3.5.1 學(xué)生掌握情況

本門課程2020年秋季采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式教學(xué)，2021年秋季采用Gitee+項(xiàng)目協(xié)作開發(fā)方式教學(xué)，通過對理論知識點(diǎn)和編程能力進(jìn)行綜合對比，按照掌握情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到學(xué)生綜合考評對比如表1所示。

從表1中數(shù)據(jù)可知：在Java EE課程實(shí)踐教學(xué)過程中，使用Gitee+項(xiàng)目協(xié)作開發(fā)方式相對傳統(tǒng)的教學(xué)方式有很大的優(yōu)勢，熟練掌握J(rèn)ava EE企業(yè)級開發(fā)能力學(xué)生大幅提升。

3.5.2 學(xué)生就業(yè)與回訪

為檢驗(yàn)教學(xué)效果，在課程結(jié)束后的第四個月，對81位學(xué)生發(fā)起了問卷調(diào)查，42名學(xué)生肯定了使用Gitee平臺為依托模擬企業(yè)項(xiàng)目開展Java EE實(shí)踐教學(xué)的模式。在知識點(diǎn)的實(shí)用性方面，52.8%學(xué)生認(rèn)為Git操作非常實(shí)用，25%的學(xué)生認(rèn)為Spring Boot +Vue框架開發(fā)頗為重要，22.2%學(xué)生認(rèn)為在企業(yè)項(xiàng)目的開發(fā)流程和編碼能力上收獲頗豐。本課程項(xiàng)目模擬了企業(yè)項(xiàng)目的開發(fā)流程，對學(xué)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(xué)生在課程結(jié)束的2個月內(nèi)獲得較好的工作機(jī)會，其中不少同學(xué)獲得萬人規(guī)模的軟件公司的工作邀請，相比之前傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教學(xué)效果和就業(yè)質(zhì)量均得到明顯的提升。

4 結(jié)束語

采用基于Gitee+項(xiàng)目協(xié)作開發(fā)的教學(xué)方法，有助于學(xué)生熟悉企業(yè)項(xiàng)目管理和開發(fā)流程；有助于實(shí)踐類課程的精準(zhǔn)過程考核。分組協(xié)作開發(fā)項(xiàng)目也有助于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，對學(xué)生就業(yè)以及將來工作有很大的幫助。

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【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2022-02-25

基金項(xiàng)目：江蘇省哲學(xué)社會科學(xué)研究一般項(xiàng)目資助（2022SJYB0672） ；江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目資助（18KJD520006） ；江蘇省高等教育學(xué)會專項(xiàng)課題支持項(xiàng)目（2021JDKT065） ；全國高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會立項(xiàng)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?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)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?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺；劉小群（1985—） ，女，江蘇南京人，工程師，碩士，主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄?、軟件測試技術(shù)；曹海燕（1985—） ， 女，江蘇南京人，講師，碩士，主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄堋⑶度胧介_發(fā)技術(shù)。