版本控制系统Git 在信息化校园中的简单应用

陈肖彬

（汕头市濠江区河北小学，汕头515071）

0 引言

（1）课题研究背景与现状

2012 年9 月，全国教育信息化工作电视电话会议召开，会议决定“十二五”期间加快教育信息化建设[1]。至今，已取得很大的进展：以笔者所在的汕头市濠江区为例，自2014 年以来，濠江区共投入2085 万元人民币建设信息化校园，在全区范围内实现了100%“（宽带网络）校校通”[2]；2018 年，濠江区在全区中小学校建成了录播系统专用教室，实现100%学校配套有校本资源平台、互动教学系统“班班通”一体机，以及门户网站和师生空间[3]。可见，教育信息化平台，乃至信息化校园的建设进展迅猛，标志着我国教育现代化建设进程的一次重大提速。

同时应注意到，作为信息化校园主体的中小学校，在发挥计算机和计算机网络在信息化校园中的重要作用这一方面仍有较大的发展空间：以笔者所在的单位为例，校园网内的计算机虽都已连接到国际互联网和汕头基教网，但并没有实现全校园网计算机互联互访，导致资源的共享和使用受到了极大的限制，也造成了在教学、行政工作上的不便。

值得注意的是，在教育教学以及学校日常工作中，每天会产生大量的电子文档，对文档进行有效的管理对于信息化校园的建立和巩固，以及普及无纸化办公具有重要的意义。笔者在课题期间对部分区内和区外教师进行了网络问卷调查。

调查报告显示，绝大多数受访者在传输文件的方式上，主要选择腾讯QQ 或微信；可移动介质（U 盘或移动硬盘）和电子邮箱分列第二、三项，使用校园局域网进行文件传输是最少使用的方法。如表1 所示。

表1 学校教职工文件传输方法选择统计

而在使用学校内网资源进行协助办公的问题中。有41 位受访者表示需要使用学校内网资源，但会使用如微信、网盘等保存部分资料带回家中进行处理；有22位受访者表示不太需要使用到校园内网的资源；只有少数教师或行政办公人员对随时连接至校园内网有着十分迫切的需求，如表2 所示。

表2 学校教职工在校外对校园网资源的需求统计

可以发现中小学两大学段中，教师利用校园局域网进行文件传送是比较常见的；但对于从校外连接至校园网访问资源的需求则比较低下。

笔者通过网络调查发现，当前我国的各大公立高校，都已在校内建成了完善的教学网络供教师使用。而中小学校的校园网，与公立大学相比，其校园网的服务部署上会显得较为简单；加之学校部分领导对校园网建设的认识不足，导致农村中小学校的校园网仅仅满足于校园内计算机可连接到国际互联网或当地的教育主干网，而没能在校园网内部实现资源互访，从而造成了在教学、行政工作上的不便。

上述内容论述了中小学校园网所存在的客观问题。实际上，问题的产生还有作为管理主体的人的主观因素在内；下面将论述中小学校园网管理中，所谓的“单机化”管理模式。

所谓单机化管理模式，就是将计算机视为一个孤立的、静态的实体来对待，在解决和计算机相关的问题时，都围绕着这台“有问题”的计算机进行处理。这种单机化的管理思维，在如今信息化校园的建设中越来越显得落后，已经很难应付一些看似是孤立的，但实际上涉及到计算机网络的问题。同时，也让校园内协同办公和备课失去存在价值，退化至单独的计算机各自进行工作的状态。

以文档管理为例，在单机化管理模式下，文档一般由用户产生并保存于本地。而当其他用户需要使用这个文档时，则传输到不同的计算机上，再进行编辑。这些文档，尽管内容上可能没有太大的变更，但都必须以文件的形式存在于各自的计算机上；尽管用户可以对文件依据文件内容，使用文件夹对其进行分类存放；但由此将会不可避免造成文件的冗余，使用户查找资料变得麻烦而繁琐。

这个结论在上述笔者所进行的调查中，也得到了证实。如表3～表5 所示。

表3 学校教职工文档保存习惯统计

表4 学校教职工文档编辑习惯统计

表5 学校教职工对文件过多的观点统计

可以看到，文档如果不进行及时的归类和整理，在非常短的时间里就会使得计算机文档数量激增，从而使得用户疲于寻找文件。可以想象，在单机化管理思维下，如果学校当前在进行大型的教研活动，或要制作、整理办公文档，其工作量及其产生的文件数量将何其巨大。

由以上事实可以推出结论：信息化校园的建设势必要抛弃原有的单机化管理思维，而采取网络化的管理模式。

与单机化管理思维相反，网络化管理思维将计算机作为网络中的一个有机的、动态的节点来看待，在解决和计算机有关的问题时，会将这个问题及其解决方案连同所处的网络环境结合一并考虑，以期在解决问题的同时，能够预防网络内其他计算机产生相同的问题，以更好地为校园网用户服务。

更重要的是，在网络化管理模式下，校园内协同办公将成为可实现的现实，尤其是在较大规模的集中协同办公中，尤为如此。由此将导出本次课题的主题：使用Git，在校园网环境内对文档进行管理，以及进行较大规模的集中协同办公。

（2）课题概述和研究意义

Git 是由林纳斯·托瓦斯所设计的分布式版本控制系统，尽管Git 技术本身是计算机软件开发领域的专业技术，但因计算机软件开发的特性如人员的集中性、分工的明确性、资源的共享性等，同信息化校园中的文档编辑和管理有着较大的相似之处；传统的文件管理方法常产生大量文件冗余，因此完全可以将Git 技术引入到信息化校园的教学与办公环境中，利用Git 实现对校园网计算机所产生的各类型教学或办公文档进行自动化集中管理，以提高集中协同办公的工作效率。

1 相关技术及其原理介绍

1.1 版本控制系统概述

版本控制系统，顾名思义就是进行版本控制的一套系统；简单来说，版本控制是一种能够记录文档变化，并能根据时间或修订记录追踪、查询、回溯变化细节的一套机制[4]，并通过配套软件所形成的系统，是计算机软件开发中的一个重要概念。

1.2 Git分布式版本控制系统

Git 最大的特点是采取了分布式的管理方法。下面将介绍Git 系统内的几个常见关键词。

（1）仓库（Repository）

这是对项目组文件夹的一个统称。当用户在Git上创建一个仓库时，系统会在计算机的指定位置新建一个用户指定名称的文件夹，用于保存接下来项目相关的文档。

（2）工作目录与缓存（Working Directory、Cache）

在创建仓库以后，系统会自动指定该仓库的本地路径，称为工作目录。

缓存可理解为是用户在对项目文档进行编辑保存后，为接下来的提交（Pull）而准备的快照（Snapshots）保存区域。Git 会持续跟踪用户在仓库内所做的修改，一旦有新的修改出现，便会记录并保存此时仓库的状态，标记为一个快照。

（3）提交与提交请求（Pull、Pull Request）

当用户需要将快照更新至仓库，则可发起一次提交请求（Pull Request，PR）。Git 在接收到PR 后，将由系统或项目的创建者对这次PR 进行审核；同时，将会在提交者本地仓库中，产生一个由SHA-1 算法生成的，具备唯一性的“提交ID”；该提交ID 可准确识别每次在仓库中发起PR 的开发者人员信息。而当创建者审核通过后，提交者可将本地编辑的最新内容合并（Merge）到仓库的主要分支（Master Branch）中。

（4）克隆、合并、分支（Clone、Merge、Branch）

Git 的分布式设计允许每位成员下载整个项目仓库的所有内容。每个新加入项目组的成员开始工作的第一步，就是将远程的仓库下载到本地计算机中，这样本地计算机也拥有了和远程仓库完全相同的本地仓库副本，可在其上进行编辑。

同时，Git 采取分支（Branch）管理方法。项目管理者建立仓库后，任何保存在由项目管理者直接控制的仓库，称为主要分支；其他克隆的仓库，称为其他分支。同一个工程中只允许有一个主要分支存在。项目组的成员各自编辑项目中不同的文件并进行PR，交由项目管理者进行审核，将符合要求的快照将其保存在主要分支上，这一操作即为合并（Merge）。至此，一次使用Git 进行版本控制的过程即告结束。

2 系统分析

上文已详细阐述了Git 在版本控制上的原理。接下来将具体论述，Git 系统部署在中小学校校园网系统的具体步骤。

2.1 需求分析

中小学信息化教学与行政办公的特点有：

（1）参与人数多。

（2）文件共享、访问需求大。

（3）文档均需审核才能存档、发布。

（4）成员会同时修改相同的文件。

工作原理：教师或学校领导成立一个项目组（下简称项目组），并在校园网服务器上（作为管理者）创建一个仓库；其他参与该项目组的成员则安装Git，将仓库克隆到本地开始进行文档的起草与编辑工作。并在完成编辑工作后进行PR，交由管理者审核合并到主要分支上。

2.2 系统目标

系统部署总体要求：

（1）速度快。

（2）模块化设计，且模块数尽可能最少。

（3）完全的分布式设计。

（4）方便易用。

3 可行性分析

Git 是遵循GPL 自由软件协议的自由软件，并有Windows 版本，安装和使用都非常方便。

4 简单实例的实现

以下将介绍如何在Windows 环境(以Windows 7 为例)中安装和使用Git。

下载程序。

图1 在Git官网获取并下载安装程序

安装完毕后启动Git Bash，打开如下界面（图2）。

图2 Git Bash命令行界面

键入测试用指令，配置使用Git 的用户信息。

git config--global user.name"Hsiaopin_Chan"

git config--global user.email 10000@qq.com

图3 配置本机用户信息

创建一个本地工作目录，并在其中初始化仓库。

图4 创建工作目录并初始化仓库

可以看到此时的用户仓库有Master 标识，表示该仓库是主要分支，且仓库目前是空的。

将测试文件放入其中，并执行git status 指令检查仓库。

图5 测试文件

图6 执行git status 指令后的仓库情况。可看到刚存入的文件test1.txt 以红色标记。

图6 执行git status指令后的仓库情况

执行git add 指令，将文件添加至仓库中。

图7 文件添加进仓库中

图7 文件已添加到仓库中，此时以绿色标记。通过git commit 指令，进行PR。

图8 执行PR操作

图9 查看提交记录

而在PR 后；当用户修改了文件。在检查仓库时，系统会自动发现变化。此时重复先前步骤，即可再次进行PR。由此可以实现对项目文档的管理。

图10 修改后的文件

图11 Git检查到了文件变化，以红色标记

图12 进行第二次PR操作

图13 查看提交日志

以上即为使用Git 进行文档管理的简单实例。

5 结语

在本次课题即将结题之际，笔者所在的汕头市濠江区中小学校的教育信息化进程依然在稳步地推进着；但与此同时，濠江区各中小学校当中，没有足够的专职、专业信息技术教师，也在一定程度上制约了教育信息化的深入。实际上，无论是从事信息技术这一课程的任教，还是负责校园网日常运维乃至解决校园网运营问题，都十分需要计算机专业的人才。当前濠江区教育信息化的建设现状，还有着很大的发展空间。

当然，作为个人研究的课题，笔者也深知在本次课题的研究过程中，无论如何细致地进行调查研究，也总有挂一漏万的情况；作为专业技术的Git，如何更好地普及到各个中小学校的校园网，使得它变得更加易用，也是笔者下一阶段要思考的课题。总之，笔者希望这个课题能起到抛砖引玉的作用，让更多的一线教师参与其中，共同为中小学校教育信息化事业添砖加瓦。