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課程教學過程中，存在著學生缺少企業(yè)項目實戰(zhàn)經(jīng)驗和技術、缺少團隊協(xié)作開發(fā)經(jīng)驗、教學開發(fā)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(xié)作開發(fā)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(yè)項目開發(fā)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(xié)作開發(fā); 企業(yè)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(yè)級應用推出的標準平臺，在企業(yè)開發(fā)中廣泛應用。為對接企業(yè)需求，國內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課程教學研究現(xiàn)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(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，采用了翻轉課堂和項目引領方式驅動學習，實現(xiàn)項目引領與混合教學模式的Java EE課程教學能力培養(yǎng)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(yè)相關的技能[5]。

1.2 人才培養(yǎng)的要求

對IT行業(yè)的多家企業(yè)進行用人需求調研的結論顯示：企業(yè)迫切希望招聘具備企業(yè)項目開發(fā)經(jīng)驗的畢業(yè)生。為讓學生畢業(yè)應聘時更具競爭力，高校亟須加強培養(yǎng)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(fā)的能力。在培養(yǎng)學生能力的過程中，不僅需要重點培養(yǎng)學生的企業(yè)級項目的實際編碼能力、企業(yè)開發(fā)工具的使用能力和團隊協(xié)作開發(fā)的能力，還需要培養(yǎng)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(yǎng)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(yè)級編碼能力普遍薄弱。2） 教學中使用的開發(fā)工具滯后于企業(yè)。3） 缺少協(xié)同編程經(jīng)驗，學生對團隊分工協(xié)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(yè)項目開發(fā)經(jīng)驗和Java EE課程特點，本文提出了基于Gitee+項目協(xié)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(yè)軟件項目管理的行業(yè)標準工具，具有連接穩(wěn)定、速度快等優(yōu)點。Gitee高校版提供全新編程教學實踐環(huán)境，可輕松實現(xiàn)課程作業(yè)管理、結對編程、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(chuàng)建、檢查、批改作業(yè)，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(yè)、提交作業(yè)、查看教師評語等操作。

2.2 Gitee平臺的教學優(yōu)勢

借助Gitee平臺應用于教學具有以下優(yōu)勢：1） 教學內容以企業(yè)項目的形式展開，有助于學生熟悉實際企業(yè)項目開發(fā)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(yè)的學生獲得高分，同時找出濫竽充數(shù)的學生，及時督促學生參與學習。3） 有助于學生協(xié)同編碼和師生交流。4） 培養(yǎng)學生學習主流的開發(fā)工具，學習Git命令，積累Git使用經(jīng)驗，以便畢業(yè)后盡快適應企業(yè)開發(fā)。

3 基于Gitee的實踐教學——以傳媒數(shù)據(jù)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(yè)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(yè)務流程的代碼，將其作為教學示例。通過模擬企業(yè)各個真實開發(fā)流程，設置相應的教學任務，學生自行分組，以小組為單位協(xié)作開發(fā)完成任務。

3.1 項目教學設計

模擬企業(yè)項目開發(fā)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(fā)的難度系數(shù)，教學項目節(jié)點時間安排。2） 系統(tǒng)需求分析和概要設計階段：講授本項目開發(fā)環(huán)境搭建，項目開發(fā)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫以及業(yè)務邏輯梳理，組織小組為單位展示自己的前端和數(shù)據(jù)庫設計，取長補短、形成最終的頁面、業(yè)務和數(shù)據(jù)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(fā)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(fā)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(tǒng)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(jié)點，培養(yǎng)學生按照要求及時完成相應的任務，幫助學生熟悉企業(yè)項目開發(fā)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(xié)作開發(fā)功能組織教學的具體教學流程如圖3所示。

對應于企業(yè)的項目開發(fā)流程，圖3中的步驟step1～step4為項目教學的前期準備，主要開發(fā)環(huán)境搭建。步驟step5～step7為系統(tǒng)需求分析和概要設計階段。步驟step8～step9為模塊詳細設計階段。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。步驟step13～step14為回顧與總結階段。

3.3 基于的Gitee的協(xié)作開發(fā)教學

版本管理工具Git具備多人協(xié)作開發(fā)的功能[7]，將Gitee平臺引入到教學活動中，可以實現(xiàn)教師和學生之間或小組成員之間的多人項目協(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，小組責任人可申請合入代碼。下游倉庫由小組責任人創(chuàng)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(xié)同，又相對獨立，可實現(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(fā)，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(xié)作開發(fā)。

3.3.2 學生之間的協(xié)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(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)計和倉庫動態(tài)功能對學生的學習進行考評。

3.4.1 倉庫的統(tǒng)計功能

Gitee平臺提供了倉庫統(tǒng)計功能，該功能按天統(tǒng)計學生的提交代碼數(shù)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(shù)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(tài)功能

Gitee平臺提供了倉庫動態(tài)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(xié)同開發(fā)的Java EE教學實踐，8個教學周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(shù)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(tǒng)的教學方式教學，2021年秋季采用Gitee+項目協(xié)作開發(fā)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(tǒng)計分析得到學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課程實踐教學過程中，使用Gitee+項目協(xié)作開發(fā)方式相對傳統(tǒng)的教學方式有很大的優(yōu)勢，熟練掌握Java EE企業(yè)級開發(fā)能力學生大幅提升。

3.5.2 學生就業(yè)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(fā)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(yè)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(fā)頗為重要，22.2%學生認為在企業(yè)項目的開發(fā)流程和編碼能力上收獲頗豐。本課程項目模擬了企業(yè)項目的開發(fā)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(guī)模的軟件公司的工作邀請，相比之前傳統(tǒng)的教學方式，教學效果和就業(yè)質量均得到明顯的提升。

4 結束語

采用基于Gitee+項目協(xié)作開發(fā)的教學方法，有助于學生熟悉企業(yè)項目管理和開發(fā)流程；有助于實踐類課程的精準過程考核。分組協(xié)作開發(fā)項目也有助于培養(yǎng)學生團隊合作精神，對學生就業(yè)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(fā)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(lián)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(fā)技術。