基于edX的北大慕課平臺搭建及與北大視頻資源庫的集成

楊公義

（北京大學教師教學發展中心，北京100871）

基于edX的北大慕課平臺搭建及與北大視頻資源庫的集成

楊公義

（北京大學教師教學發展中心，北京100871）

edX開源慕課平臺有4種安裝方式，在服務器上的全新安裝，需要滿足一定的軟硬件和網絡要求，網絡條件好時可采用一步安裝法，北大采用手動安裝法，采用transifex-client和gettext對edX平臺進行了漢化。edX平臺的正常使用必須的配置和管理包括首頁修改、配置管理員Email、創建超級管理員、創建和刪除課程。在創建一門課的完整過程中，通過rtmp協議添加一講來自北大視頻資源庫中的視頻。北大校內edX慕課平臺主要作為師生的教學輔助平臺。

edX安裝漢化；edX配置管理；edX課程建設；edX流媒體集成

一、引言

MOOC世界的三駕馬車Coursera、edX、Udacity中只有edX平臺是開源的。edX平臺是麻省理工學院和哈佛大學創立，由全球27所大學院校組成的xConsortium加以管理。edX平臺大部分功能基于Python實現，其中也包括一些Ruby和Node.js代碼。清華大學的學堂在線也是基于edX搭建的。安裝基于edX平臺時，按照官方提供的一步安裝法，會因為用戶的網絡條件等原因而安裝不成功。比如，在官方網站上沒有寫明需要手動安裝一個名為polib-1.0.3的軟件包，在國內就必須手動安裝該軟件包，因為該軟件包的官方網站國內不能直接訪問。edX的系統設計者是把教學視頻是放在第三方視頻網站youtube上的，而在國內該網站（http://www.youtube.com/）也無法訪問。北大基于edX開源系統搭建了北大慕課平臺，并實現了通過RTMP流直接調用“北大視頻資源庫”中的教學視頻的功能。

二、edX開源慕課平臺的安裝方式概述

針對不同的需求，edX開源慕課平臺有4種安裝方式[1]。①開發者包安裝：為了方便開發而簡化了很多配置，能讓開發者發現和修復問題[2]；②完全包安裝：盡管這種類似產品的安裝，包括了很多edX服務，但并不推薦生成環境下采用這種方式[3]；③亞馬遜機器映像安裝：通過預先安裝好的亞馬遜機器映像來調用亞馬遜的Web服務[4]；④在Ubuntu 12.04 64-bit服務器上的全新安裝[5]。所有安裝方式都帶有的組件是：LMS（學習管理系統）、Studio（課程制作環境）、論壇、討論組、搜索。后三種安裝方式比第一種增加了演示課程組件和Xqueue（為自定義級別而采用RabbitMQ的隊列服務器）。本文采用最后一種安裝方式：在Ubuntu 12.04 64－bit服務器上全新安裝，在生產環境下推薦采用這種安裝方式。

三、edX開源慕課平臺安裝的軟硬件和網絡要求

1．硬件要求、服務器版本要求及連接國際網的要求

（1）硬件要求

內存推薦4G以上；CPU至少2G；硬盤50G以上。

（2）服務器版本要求

Ubuntu 12.04 amd64。

（3）連接國際網的要求

安裝edX之前必須保證服務器能上國際網，服務器上國際網的方法共4種：①直接上網，不需要任何配置；②通過PPPoE進行ADSL撥號上網；③通過代理服務器上網；④通過VPN撥號上網。下面詳細說明Ubuntu服務器的后3種上網方法。北大采用的是第4種。

2．Ubuntu服務器通過PPPoE進行ADSL撥號上網的方法

首先啟用有線連接：sudo ifconfig eth0 up，然后執行pppoeconf命令：sudo pppoeconf，接下來一個基于文本菜單的程序會指導我們完成配置：

①確認以太網卡已被檢測到；②輸入PPPoE的用戶名；③輸入PPPoE的密碼；④如果已經配置了一個PPPoE的連接，會通知這個連接將會被修改；⑤彈出一個選項：詢問是否需要'noauth'和'defaultroute'選項和去掉'nodetach'，選擇"Yes"；⑥Use peer DNS，選擇 "Yes"；⑦Limited MSS problem，選擇"Yes"；⑧詢問是否在需要在進入系統的時候自動連接，選擇"Yes"；⑨詢問是否馬上建立連接，選擇"Yes"；至此，通過PPPoE成功撥號上網。需要手動斷開網絡時，可以在終端輸入：sudo poff；需要手動連網時，可以在終端中輸入：sudo pon dsl-provider。

3．Ubuntu服務器通過代理服務器上網的方法

在/etc/environment文件中增加代理服務器及端口信息，sudo vi/etc/environment，增加下列內容：

為了保證每次重啟電腦后代理的配置仍然可用。需要修改/ect/sudoers和/etc/apt/ap

4．Ubuntu服務器通過PPTP協議進行VPN撥號上網的方法

安裝pptp客戶端軟件sudo apt-get install pptp-linux，創建VPN連接通道：myvpn sudo pptpsetup--create myvpn--server xxx.xxx.xxx.xxx--username xx1--password xx2--encrypt–start。如果VPN服務器不需要加密，可不加--encrypt參數。現在已經在/etc/ppp/peers目錄下面，生成一個叫myvpn的文件，用戶名和密碼會寫在/etc/ppp/chap-secrets中。可通過跟蹤數據包到達網絡主機所經過的路由工具traceroute來測試VPN。安裝traceroute：sudo apt-get install traceroute，traceroute www.163.com，返回結果1 localhost(192.168.1.1)。查看結果發現第1跳localhost后面()中的IP不是VPN的服務器地址，所以需要修改默認路由。修改默認路由之前要通過ifconfig查看網絡連接配置，得到VPN連接的名稱，在ifconfig命令的返回結果中有一個名為ppp0的Point-to-Point協議的VPN連接，所以VPN連接的名稱為ppp0。修改默認路由的方法為sudo ip route del default，sudo ip route add default dev ppp0，再次通過traceroute追蹤路由:traceroute www.163.com，返回結果1 localhost()，返回的結果中的localhost()中的IP是VPN的服務器地址，至此VPN配置成功。重啟VPN連接的命令sudo pon myvpn，停止VPN連接的命令sudo poff myvpn。

5．在服務器能上網的情況下更新Ubuntu包的源

在終端依次執行下列命令sudo apt-get update-y，sudo apt-get upgrade-y，sudo reboot。

四、edX開源慕課平臺的安裝

edX可采用一步安裝法和手動安裝法。一步安裝法，一步安裝法即

wget https://raw.githubusercontent.com/edX/co

nfiguration/master/util/install/sandbox.sh-O-|bash

一步安裝法的缺點是：因為網絡問題，安裝的過程中會出現一些錯誤，解決辦法只能是，保證能連國際網的情況下，重新執行一步安裝法，已經執行的步驟還要重新執行一次，費時費力，對于網絡狀態非常好的用戶，才建議采用一步安裝法。

北大采用的手動安裝方法，詳細步驟如下：建議在安裝前把超級管理員的密碼改成簡單易記的，因為安裝時如果采用sudo su會導致一些安裝腳本失敗，安裝的過程中差不多要sudo二十幾次，每次都需要輸入密碼。安裝一個支持ruby的vim編輯器sudo apt-get install git vim-nox，修改/etc/apt/sources.list，去掉"partner"and"extras"的資源庫的注釋：deb http://archive.canonical.com/ubuntu precise partner，deb-src http://archive.canonical.com/ubuntu precise partner，deb http://extras.ubuntu.com/ubuntu precise main，deb-src http://extras.ubuntu.com/ubuntu precise main。

再次更新Ubuntu包的源并重啟服務器：sudo aptget update，sudo apt-get dist-upgrade，sudo reboot。重新配置 shell為 bash而不是 dash：sudo dpkg-reconfigure dash在出現的對話框中Use dash as the default system shell（/bin/sh）選擇NO。創建并進入/home/mooc/edX_all目錄，執行git clone克隆一個edX-platform的本地版，cd /home/mooc/edX_all，gitclone git://github.com/edX/edX-platform.git，cd edX-platform/，執行下列腳本：./scripts/create-dev-env.sh，因為會出現各種各樣的錯誤，所以該安裝腳本會被多次重復執行，如果出錯為：Looks like you're already in the"edX-platform"virtual env.Run`deactivate`and then re-run this script。解決辦法為執行deactivate，再次執行上述腳本。mooc@edX:～/edX_all/edX-platform$./scripts/create-dev-env.sh。如果出錯為：Import failed(cannot load such file--sys/proctable)，解決辦法為gem install sys-proctable，gem install colorize再次執行上述腳本。如果出錯為：wrong number of arguments(2 for 1)，解決辦法為sudo apt-get install libopenssl-ruby1.9.1，gem install rake，rbenv rehash，然后再次執行上述腳本。如果出錯為：cannot load such file-launchy，解決辦法為gem install launchy，再次執行上述腳本。如果出錯為：Error timed out while getting http://bitbucket.org/izi/polib/downloads/polib-1.0.3.tar.gz (from https://pypi.python.org/simple/polib/)，因為該官網國內無法訪問，解決辦法不能為gem install polib，也不能為pip install polib，只能為到其他網站搜索一個polib，例如，手動下載下列文件http: //pkgs.fedoraproject.org/repo/pkgs/python -polib/polib -1.0.3.tar.gz/，并上傳到/home/mooc，然后手動安裝polib：$ tar xzfv polib-1.0.3.tar.gz，$cd polib-1.0.3，$python setup build，如果出錯為：python:can't open file'setup':[Errno 2]No such file or directory，解決辦法為python setup.py build，然后執行$sudo python setup.py install，如果出錯為：-bash:/home/mooc/.rvm/scripts/rvm:No such file or directory解決辦法為$sudo apt-get install ruby-rvm，cd～，source.bashrc，編輯/home/mooc/edX_all/edX-platform/requirements/edX/base.txt，找到“polib=1.0.3"，把這一行注釋掉#polib==1.0.3；再次執行create-dev-env.sh腳本。編輯scripts/create_dev_env.sh文件，找到"pip install -r$BASE/edX-platform/requirements/edX/pre.txt"，在后面添加一行"pip install http://bitbucket.org/izi/polib/get/1.0.3.tar.gz"，原因是：polib依賴項經過pypi的解析得到的下載地址是 http://bitbucket.org/izi/polib/downloads/polib-1.0.3.tar.gz，但在我國內陸，這個地址上訪問不了，而polib是必須的依賴項，所以只能是使用變相的方式將其安裝上去。再次執行上述create_dev_env.sh腳本。終于成功了Fixing your git default settings Success!!

啟動edX：$source/etc/bash_completion.d/virtualenvwrapper，cd～/edX_all/edX-platform，$workon edX-platform，$rake lms第一次執行rake lms可能會出錯：[sass --load-path./common/static/sass--u...]。解決辦法為：$ gem install sass。(edX-platform)mooc@edX:～/edX_all/edX-platform$rake lms[cms.dev,0.0.0.0:8000]，^Z，$bg，瀏覽器中可以訪問http://162.105.14.247:8000（本地址限校內訪問），(edX-platform)mooc@edX:～/edX_all/edX-platform$ rake cms[dev,0.0.0.0:9000]，^Z，$bg。

瀏覽器中可以訪問http://162.105.14.247:9000，上面^Z意思是ctrl+Z，$bg表示讓程序后臺執行。

五、edX開源慕課平臺的漢化

1．加載環境

Transifex是一個基于Web的集成翻譯平臺，transifex-client是Transifex的命令行客戶端工具，gettext是GNU國際化與本地化(i18n)函數庫，為了對edX漢化，需要安裝 transifex-client和 gettext，方法如下：$cd～/edX_all/edX-platform,$sudo apt-get install transifexclient，sudo apt-get install gettext。啟用python的虛擬環境$source/home/mooc/.virtualenvs/edX-platform/bin/activate。

2．新建文件

為了下載edX語言包，需要到transifex官網（https://www.transifex.com/projects/p/edX-platform/）注冊一個帳戶。例如用戶名yanggy密碼 ygy。新建文件 vim～/.transifexrc，并輸入如下內容：hostname=https://www.transifex.com，password=ygy，token=，username=yanggy。

3．在～/edX_all/edX-platform/conf/locale/config文件中加入中文語言

增加的內容為{"locales":["zh_CN","en"],"dummylocale":"eo"}

4．修改～/edX_all/edX-platform/中的lms/envs/common.py和ms/envs/common.py

關鍵內容為：USE_I18N=True，TIME_ZONE='A-sia/Shanghai'，LANGUAGE_CODE='zh_CN'，LANGUAGES =(('zh-cn',u'中文(簡體)'),#Chinese(China),)。

5．執行幾個命令

獲取項目的翻譯包tx pull-l zh_CN,執行翻譯rake i18n:generate。如果出錯為：找不到/django-partial.po、django.po、django-partial.mo、django.mo、djangojs.po，解決辦法為：用瀏覽器訪問https://www.transifex.com/projects/p/edX-platform/,依次單擊語言包djangojs.po、djangopartial.po、django.po、messages.po、mako.po再單擊 “下載以供使用”下載到本地以后,再上傳到/home/mooc/edX_all/edX-platform/conf/locale/en/LC_MESSAGES中，再次執行翻譯命令$rake i18n:generate，重啟服務器完成漢化工作$sudo reboot。完成漢化后的效果如圖1所示。如果用戶登錄之后的內部頁面沒有漢化，解決辦法為：在用戶注冊時在偏好的語言字段輸入zh-cn。

圖1 登錄北大自主搭建并漢化的edX系統

圖2 展開小節會出現New Unit創建新組件按鈕

圖3 新組件有四種類型：討論、內容、問題、視頻

圖4 在圖3中單擊視頻可添加http協議的視頻

圖5 登錄北大視頻資源庫拷貝一講視頻的播放代碼

圖6 CTRL+V粘貼來自北大視頻資源庫中的視頻

圖7 在LMS中觀看http協議的視頻

圖8 在LMS中觀看RTMP流協議的視頻

六、edX開源慕課平臺的配置和管理

1．首頁定制

首頁的源文件位置是：/home/mooc/edX_all/edX-platform/lms/templates/index.html，首頁banner位置是/home/mooc/edX_all/edX-platform/lms/static/images/homepagebg.jpg。

2．配置管理員Email

為了讓edX平臺能給用戶發郵件，需要進行如下配置，修改～/edX_all/edX-platform/目錄下的 cms/envs/common.py和lms/envs/common.py，關鍵代碼：郵件服務器主機EMAIL_HOST='162.105.129.120'，郵件服務器端口EMAIL_PORT=25，是否使用安全傳輸層協議：EMAIL_USE_TLS=False，郵箱用戶名：EMAIL_HOST_USER='00061*'，郵箱密碼：EMAIL_HOST_PASSWORD= '*'，默認發件人：DEFAULT_FROM_EMAIL='ygy@pku.edu.cn'，默認反饋Email：DEFAULT_FEEDBACK_EMAIL ='ygy@pku.edu.cn'，服務器 Email：SERVER_EMAIL= 'ygy@pku.edu.cn'。

3．創建超級管理員

cd/home/mooc/edX_all/edX-platform，$rake django-admin["createsuperuser"]，系統提示用戶輸入用戶名、郵箱、密碼、最后系統提示創建成功。超級管理員登錄下列后臺地址：http://162.105.14.247:9000/admin/，超級管理員可以創建教師帳戶，教師帳戶可以創建課程，學生帳戶可以在首頁進行注冊。

4．超級管理員刪除課程的方法

edX在前臺沒有刪除課程的功能，刪除課程只能通過后臺以下列命令進行。例如有一門課前臺瀏覽地址為 ：http://162.105.14.247:8000/courses/pku/001/2013/，刪除這門課程的方法為：cd/home/mooc/edX_all/edX-platform，$rake cms:delete_course LOC=pku/001/2013 COMMIT=commit。

七、在edX慕課平臺中創建一門課并添加一講來自北大視頻資源庫中的視頻

教師帳戶在圖1中登錄成功后，可在右上角單擊“新建課程”，輸入下列課程元數據：課程名稱、組織（學校的英文名稱，如PKU）、課程代碼（如ETC17）、課程運行（指學期，如2014），后面3個元數據是課程url的一部分，所以不能有空格和特殊字符，并且創建之后不能修改，成功創建一門課后直接進入了該課的課程大綱編輯頁面，然后單擊“添加新章節”，輸入章的名稱（如第1章 Flex概述），單擊保存，然后單擊“添加新的小節”，輸入小節名稱（如，1.1Flex簡介），單擊保存進入圖2，單擊小節名稱左側的向右箭頭使它向下，出現“New Unit”創建新組件按鈕。在圖2中單擊“New Unit”創建新組件按鈕進入圖3，新組件有四種類型：討論、內容、問題、視頻。對于一個通過http協議可訪問的視頻，如http://124.95.153.9/cm1/flvs/ca/QxtYM/uLf93xvlOf-10.mp4，可直接添加進edX，方法是在圖3中單擊Video進入圖4，把這個http地址輸入Video URL字段，單擊保存，在前臺LMS中瀏覽該視頻的效果如圖7所示。http協議可訪問的mp4視頻雖然可以很容易地加入edX課程中，但不利于保護視頻版權，因為前臺用戶可以通過查看源代碼的方式，獲取該視頻的地址，進而能下載該視頻。為保護視頻版權，北大基于Flash流媒體服務器搭建了北大視頻資源庫，北大視頻資源庫能方便地為第三方系統提供rtmp流協議的視頻服務，如圖5所示，登錄北大視頻資源庫瀏覽到所需要的一講視頻，單擊拷貝按鈕，就在用戶的剪貼板中放入了一講視頻的播放代碼：〈div style="WIDTH:800px;HEIGHT:600px; margin-right:auto;margin-left:auto;"〉〈embed width=" 800"height="600"type="application/x-shockwave-flash" src=http://etv.pku.edu.cn/jw/player.swf flashvars="file= courses/048/04830540-0006166222-1/47/01-20060107.flv&streamer=rtmp://fms.pku.edu.cn/vod"wmode="transparent"allowfullscreen="true"allowscriptaccess="always" bgcolor="undefined"/〉〈/div〉。把這段代碼加入edX的方法如下，在圖3中單擊html輸入標題。然后單擊text，再單擊編輯，如圖6所示，在圖6中CTRL+V粘貼來自北大視頻資源庫中的視頻，單擊保存。在前臺LMS中瀏覽該視頻的效果如圖8所示，圖8中的播放控制條，可以快進、快退、全屏播放等。因為是rtmp協議的視頻播放，前臺用戶只能在線觀看不能下載，很好地保護了版權。

八、結語

北大成功地搭建、漢化和配置了基于edX的校內慕課平臺，并實現在edX系統中能通過RTMP流觀看視頻資源庫中的視頻，很好地保護了視頻的版權。校內edX慕課平臺主要作為北大校內師生的教學輔助平臺，實現翻轉課堂教學法，與傳統教學進行優勢互補，在校內使用的同時進行課程建設，如果教師及相關管理部門同意將某門課程向社會公開，就把該課程從校內edX平臺遷移進國際 edX平臺(http://www.edX.org/school/pekingx)。建設北大校內慕課平臺為北大師生提高了平臺訪問速度，節省了國際流量。

[1]edX/configuration[EB/OL].https://github.com/edX/configuration/wiki.

[2]edX Developer Stack[EB/OL].https://github.com/edX/configuration/wiki/edX-Developer-Stack.

[3]edX Full Stack[EB/OL].https://github.com/edX/configuration/wiki/edX-Full-Stack.

[4]Single AWS server installation using Amazon Machine Image[EB/OL].https://github.com/edX/configuration/wiki/Single-AWS-server-installation-using-Amazon-Machine-Image.

[5]edX Ubuntu 12.04 64 bit Installation[EB/OL].https://github.com/edX/configuration/wiki/edX-Ubuntu-12.04-64-bit-Installation.

（編輯：王曉明)

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1673-8454（2016）23-0046-05