基于edX的北大慕课平台搭建及与北大视频资源库的集成

杨公义

（北京大学教师教学发展中心，北京100871）

基于edX的北大慕课平台搭建及与北大视频资源库的集成

杨公义

（北京大学教师教学发展中心，北京100871）

edX开源慕课平台有4种安装方式，在服务器上的全新安装，需要满足一定的软硬件和网络要求，网络条件好时可采用一步安装法，北大采用手动安装法，采用transifex-client和gettext对edX平台进行了汉化。edX平台的正常使用必须的配置和管理包括首页修改、配置管理员Email、创建超级管理员、创建和删除课程。在创建一门课的完整过程中，通过rtmp协议添加一讲来自北大视频资源库中的视频。北大校内edX慕课平台主要作为师生的教学辅助平台。

edX安装汉化；edX配置管理；edX课程建设；edX流媒体集成

一、引言

MOOC世界的三驾马车Coursera、edX、Udacity中只有edX平台是开源的。edX平台是麻省理工学院和哈佛大学创立，由全球27所大学院校组成的xConsortium加以管理。edX平台大部分功能基于Python实现，其中也包括一些Ruby和Node.js代码。清华大学的学堂在线也是基于edX搭建的。安装基于edX平台时，按照官方提供的一步安装法，会因为用户的网络条件等原因而安装不成功。比如，在官方网站上没有写明需要手动安装一个名为polib-1.0.3的软件包，在国内就必须手动安装该软件包，因为该软件包的官方网站国内不能直接访问。edX的系统设计者是把教学视频是放在第三方视频网站youtube上的，而在国内该网站（http://www.youtube.com/）也无法访问。北大基于edX开源系统搭建了北大慕课平台，并实现了通过RTMP流直接调用“北大视频资源库”中的教学视频的功能。

二、edX开源慕课平台的安装方式概述

针对不同的需求，edX开源慕课平台有4种安装方式[1]。①开发者包安装：为了方便开发而简化了很多配置，能让开发者发现和修复问题[2]；②完全包安装：尽管这种类似产品的安装，包括了很多edX服务，但并不推荐生成环境下采用这种方式[3]；③亚马逊机器映像安装：通过预先安装好的亚马逊机器映像来调用亚马逊的Web服务[4]；④在Ubuntu 12.04 64-bit服务器上的全新安装[5]。所有安装方式都带有的组件是：LMS（学习管理系统）、Studio（课程制作环境）、论坛、讨论组、搜索。后三种安装方式比第一种增加了演示课程组件和Xqueue（为自定义级别而采用RabbitMQ的队列服务器）。本文采用最后一种安装方式：在Ubuntu 12.04 64－bit服务器上全新安装，在生产环境下推荐采用这种安装方式。

三、edX开源慕课平台安装的软硬件和网络要求

1．硬件要求、服务器版本要求及连接国际网的要求

（1）硬件要求

内存推荐4G以上；CPU至少2G；硬盘50G以上。

（2）服务器版本要求

Ubuntu 12.04 amd64。

（3）连接国际网的要求

安装edX之前必须保证服务器能上国际网，服务器上国际网的方法共4种：①直接上网，不需要任何配置；②通过PPPoE进行ADSL拨号上网；③通过代理服务器上网；④通过VPN拨号上网。下面详细说明Ubuntu服务器的后3种上网方法。北大采用的是第4种。

2．Ubuntu服务器通过PPPoE进行ADSL拨号上网的方法

首先启用有线连接：sudo ifconfig eth0 up，然后执行pppoeconf命令：sudo pppoeconf，接下来一个基于文本菜单的程序会指导我们完成配置：

①确认以太网卡已被检测到；②输入PPPoE的用户名；③输入PPPoE的密码；④如果已经配置了一个PPPoE的连接，会通知这个连接将会被修改；⑤弹出一个选项：询问是否需要'noauth'和'defaultroute'选项和去掉'nodetach'，选择"Yes"；⑥Use peer DNS，选择 "Yes"；⑦Limited MSS problem，选择"Yes"；⑧询问是否在需要在进入系统的时候自动连接，选择"Yes"；⑨询问是否马上建立连接，选择"Yes"；至此，通过PPPoE成功拨号上网。需要手动断开网络时，可以在终端输入：sudo poff；需要手动连网时，可以在终端中输入：sudo pon dsl-provider。

3．Ubuntu服务器通过代理服务器上网的方法

在/etc/environment文件中增加代理服务器及端口信息，sudo vi/etc/environment，增加下列内容：

为了保证每次重启电脑后代理的配置仍然可用。需要修改/ect/sudoers和/etc/apt/ap

4．Ubuntu服务器通过PPTP协议进行VPN拨号上网的方法

安装pptp客户端软件sudo apt-get install pptp-linux，创建VPN连接通道：myvpn sudo pptpsetup--create myvpn--server xxx.xxx.xxx.xxx--username xx1--password xx2--encrypt–start。如果VPN服务器不需要加密，可不加--encrypt参数。现在已经在/etc/ppp/peers目录下面，生成一个叫myvpn的文件，用户名和密码会写在/etc/ppp/chap-secrets中。可通过跟踪数据包到达网络主机所经过的路由工具traceroute来测试VPN。安装traceroute：sudo apt-get install traceroute，traceroute www.163.com，返回结果1 localhost(192.168.1.1)。查看结果发现第1跳localhost后面()中的IP不是VPN的服务器地址，所以需要修改默认路由。修改默认路由之前要通过ifconfig查看网络连接配置，得到VPN连接的名称，在ifconfig命令的返回结果中有一个名为ppp0的Point-to-Point协议的VPN连接，所以VPN连接的名称为ppp0。修改默认路由的方法为sudo ip route del default，sudo ip route add default dev ppp0，再次通过traceroute追踪路由:traceroute www.163.com，返回结果1 localhost()，返回的结果中的localhost()中的IP是VPN的服务器地址，至此VPN配置成功。重启VPN连接的命令sudo pon myvpn，停止VPN连接的命令sudo poff myvpn。

5．在服务器能上网的情况下更新Ubuntu包的源

在终端依次执行下列命令sudo apt-get update-y，sudo apt-get upgrade-y，sudo reboot。

四、edX开源慕课平台的安装

edX可采用一步安装法和手动安装法。一步安装法，一步安装法即

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

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

一步安装法的缺点是：因为网络问题，安装的过程中会出现一些错误，解决办法只能是，保证能连国际网的情况下，重新执行一步安装法，已经执行的步骤还要重新执行一次，费时费力，对于网络状态非常好的用户，才建议采用一步安装法。

北大采用的手动安装方法，详细步骤如下：建议在安装前把超级管理员的密码改成简单易记的，因为安装时如果采用sudo su会导致一些安装脚本失败，安装的过程中差不多要sudo二十几次，每次都需要输入密码。安装一个支持ruby的vim编辑器sudo apt-get install git vim-nox，修改/etc/apt/sources.list，去掉"partner"and"extras"的资源库的注释：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包的源并重启服务器：sudo aptget update，sudo apt-get dist-upgrade，sudo reboot。重新配置 shell为 bash而不是 dash：sudo dpkg-reconfigure dash在出现的对话框中Use dash as the default system shell（/bin/sh）选择NO。创建并进入/home/mooc/edX_all目录，执行git clone克隆一个edX-platform的本地版，cd /home/mooc/edX_all，gitclone git://github.com/edX/edX-platform.git，cd edX-platform/，执行下列脚本：./scripts/create-dev-env.sh，因为会出现各种各样的错误，所以该安装脚本会被多次重复执行，如果出错为：Looks like you're already in the"edX-platform"virtual env.Run`deactivate`and then re-run this script。解决办法为执行deactivate，再次执行上述脚本。mooc@edX:～/edX_all/edX-platform$./scripts/create-dev-env.sh。如果出错为：Import failed(cannot load such file--sys/proctable)，解决办法为gem install sys-proctable，gem install colorize再次执行上述脚本。如果出错为：wrong number of arguments(2 for 1)，解决办法为sudo apt-get install libopenssl-ruby1.9.1，gem install rake，rbenv rehash，然后再次执行上述脚本。如果出错为：cannot load such file-launchy，解决办法为gem install launchy，再次执行上述脚本。如果出错为：Error timed out while getting http://bitbucket.org/izi/polib/downloads/polib-1.0.3.tar.gz (from https://pypi.python.org/simple/polib/)，因为该官网国内无法访问，解决办法不能为gem install polib，也不能为pip install polib，只能为到其他网站搜索一个polib，例如，手动下载下列文件http: //pkgs.fedoraproject.org/repo/pkgs/python -polib/polib -1.0.3.tar.gz/，并上传到/home/mooc，然后手动安装polib：$ tar xzfv polib-1.0.3.tar.gz，$cd polib-1.0.3，$python setup build，如果出错为：python:can't open file'setup':[Errno 2]No such file or directory，解决办法为python setup.py build，然后执行$sudo python setup.py install，如果出错为：-bash:/home/mooc/.rvm/scripts/rvm:No such file or directory解决办法为$sudo apt-get install ruby-rvm，cd～，source.bashrc，编辑/home/mooc/edX_all/edX-platform/requirements/edX/base.txt，找到“polib=1.0.3"，把这一行注释掉#polib==1.0.3；再次执行create-dev-env.sh脚本。编辑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依赖项经过pypi的解析得到的下载地址是 http://bitbucket.org/izi/polib/downloads/polib-1.0.3.tar.gz，但在我国内陆，这个地址上访问不了，而polib是必须的依赖项，所以只能是使用变相的方式将其安装上去。再次执行上述create_dev_env.sh脚本。终于成功了Fixing your git default settings Success!!

启动edX：$source/etc/bash_completion.d/virtualenvwrapper，cd～/edX_all/edX-platform，$workon edX-platform，$rake lms第一次执行rake lms可能会出错：[sass --load-path./common/static/sass--u...]。解决办法为：$ gem install sass。(edX-platform)mooc@edX:～/edX_all/edX-platform$rake lms[cms.dev,0.0.0.0:8000]，^Z，$bg，浏览器中可以访问http://162.105.14.247:8000（本地址限校内访问），(edX-platform)mooc@edX:～/edX_all/edX-platform$ rake cms[dev,0.0.0.0:9000]，^Z，$bg。

浏览器中可以访问http://162.105.14.247:9000，上面^Z意思是ctrl+Z，$bg表示让程序后台执行。

五、edX开源慕课平台的汉化

1．加载环境

Transifex是一个基于Web的集成翻译平台，transifex-client是Transifex的命令行客户端工具，gettext是GNU国际化与本地化(i18n)函数库，为了对edX汉化，需要安装 transifex-client和 gettext，方法如下：$cd～/edX_all/edX-platform,$sudo apt-get install transifexclient，sudo apt-get install gettext。启用python的虚拟环境$source/home/mooc/.virtualenvs/edX-platform/bin/activate。

2．新建文件

为了下载edX语言包，需要到transifex官网（https://www.transifex.com/projects/p/edX-platform/）注册一个帐户。例如用户名yanggy密码 ygy。新建文件 vim～/.transifexrc，并输入如下内容：hostname=https://www.transifex.com，password=ygy，token=，username=yanggy。

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

增加的内容为{"locales":["zh_CN","en"],"dummylocale":"eo"}

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

关键内容为：USE_I18N=True，TIME_ZONE='A-sia/Shanghai'，LANGUAGE_CODE='zh_CN'，LANGUAGES =(('zh-cn',u'中文(简体)'),#Chinese(China),)。

5．执行几个命令

获取项目的翻译包tx pull-l zh_CN,执行翻译rake i18n:generate。如果出错为：找不到/django-partial.po、django.po、django-partial.mo、django.mo、djangojs.po，解决办法为：用浏览器访问https://www.transifex.com/projects/p/edX-platform/,依次单击语言包djangojs.po、djangopartial.po、django.po、messages.po、mako.po再单击 “下载以供使用”下载到本地以后,再上传到/home/mooc/edX_all/edX-platform/conf/locale/en/LC_MESSAGES中，再次执行翻译命令$rake i18n:generate，重启服务器完成汉化工作$sudo reboot。完成汉化后的效果如图1所示。如果用户登录之后的内部页面没有汉化，解决办法为：在用户注册时在偏好的语言字段输入zh-cn。

图1 登录北大自主搭建并汉化的edX系统

图2 展开小节会出现New Unit创建新组件按钮

图3 新组件有四种类型：讨论、内容、问题、视频

图4 在图3中单击视频可添加http协议的视频

图5 登录北大视频资源库拷贝一讲视频的播放代码

图6 CTRL+V粘贴来自北大视频资源库中的视频

图7 在LMS中观看http协议的视频

图8 在LMS中观看RTMP流协议的视频

六、edX开源慕课平台的配置和管理

1．首页定制

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

2．配置管理员Email

为了让edX平台能给用户发邮件，需要进行如下配置，修改～/edX_all/edX-platform/目录下的 cms/envs/common.py和lms/envs/common.py，关键代码：邮件服务器主机EMAIL_HOST='162.105.129.120'，邮件服务器端口EMAIL_PORT=25，是否使用安全传输层协议：EMAIL_USE_TLS=False，邮箱用户名：EMAIL_HOST_USER='00061*'，邮箱密码：EMAIL_HOST_PASSWORD= '*'，默认发件人：DEFAULT_FROM_EMAIL='ygy@pku.edu.cn'，默认反馈Email：DEFAULT_FEEDBACK_EMAIL ='ygy@pku.edu.cn'，服务器 Email：SERVER_EMAIL= 'ygy@pku.edu.cn'。

3．创建超级管理员

cd/home/mooc/edX_all/edX-platform，$rake django-admin["createsuperuser"]，系统提示用户输入用户名、邮箱、密码、最后系统提示创建成功。超级管理员登录下列后台地址：http://162.105.14.247:9000/admin/，超级管理员可以创建教师帐户，教师帐户可以创建课程，学生帐户可以在首页进行注册。

4．超级管理员删除课程的方法

edX在前台没有删除课程的功能，删除课程只能通过后台以下列命令进行。例如有一门课前台浏览地址为 ：http://162.105.14.247:8000/courses/pku/001/2013/，删除这门课程的方法为：cd/home/mooc/edX_all/edX-platform，$rake cms:delete_course LOC=pku/001/2013 COMMIT=commit。

七、在edX慕课平台中创建一门课并添加一讲来自北大视频资源库中的视频

教师帐户在图1中登录成功后，可在右上角单击“新建课程”，输入下列课程元数据：课程名称、组织（学校的英文名称，如PKU）、课程代码（如ETC17）、课程运行（指学期，如2014），后面3个元数据是课程url的一部分，所以不能有空格和特殊字符，并且创建之后不能修改，成功创建一门课后直接进入了该课的课程大纲编辑页面，然后单击“添加新章节”，输入章的名称（如第1章 Flex概述），单击保存，然后单击“添加新的小节”，输入小节名称（如，1.1Flex简介），单击保存进入图2，单击小节名称左侧的向右箭头使它向下，出现“New Unit”创建新组件按钮。在图2中单击“New Unit”创建新组件按钮进入图3，新组件有四种类型：讨论、内容、问题、视频。对于一个通过http协议可访问的视频，如http://124.95.153.9/cm1/flvs/ca/QxtYM/uLf93xvlOf-10.mp4，可直接添加进edX，方法是在图3中单击Video进入图4，把这个http地址输入Video URL字段，单击保存，在前台LMS中浏览该视频的效果如图7所示。http协议可访问的mp4视频虽然可以很容易地加入edX课程中，但不利于保护视频版权，因为前台用户可以通过查看源代码的方式，获取该视频的地址，进而能下载该视频。为保护视频版权，北大基于Flash流媒体服务器搭建了北大视频资源库，北大视频资源库能方便地为第三方系统提供rtmp流协议的视频服务，如图5所示，登录北大视频资源库浏览到所需要的一讲视频，单击拷贝按钮，就在用户的剪贴板中放入了一讲视频的播放代码：〈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〉。把这段代码加入edX的方法如下，在图3中单击html输入标题。然后单击text，再单击编辑，如图6所示，在图6中CTRL+V粘贴来自北大视频资源库中的视频，单击保存。在前台LMS中浏览该视频的效果如图8所示，图8中的播放控制条，可以快进、快退、全屏播放等。因为是rtmp协议的视频播放，前台用户只能在线观看不能下载，很好地保护了版权。

八、结语

北大成功地搭建、汉化和配置了基于edX的校内慕课平台，并实现在edX系统中能通过RTMP流观看视频资源库中的视频，很好地保护了视频的版权。校内edX慕课平台主要作为北大校内师生的教学辅助平台，实现翻转课堂教学法，与传统教学进行优势互补，在校内使用的同时进行课程建设，如果教师及相关管理部门同意将某门课程向社会公开，就把该课程从校内edX平台迁移进国际 edX平台(http://www.edX.org/school/pekingx)。建设北大校内慕课平台为北大师生提高了平台访问速度，节省了国际流量。

[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.

（编辑：王晓明)

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1673-8454（2016）23-0046-05