徐曉輝 陳仲委

摘 要：隨著信息化的發(fā)展和教學模式的改革，網(wǎng)絡教學平臺需要增加不同的功能，遵循“LTI”規(guī)范的網(wǎng)絡教學平臺，實現(xiàn)了可擴展性要求，實現(xiàn)了多系統(tǒng)的集成和跨平臺的組件復用。文章以“LTI ”標準與規(guī)范研究為基礎，實現(xiàn)Moodle系統(tǒng)為核心VLE。在該項目中通過LTI標準為教學系統(tǒng)提供了音視頻教學資源服務模塊，提供了音視頻格式轉換和流媒體播出服務。所提供的服務與VLE形成了一個豐富的異構型網(wǎng)絡教學平臺，為“互聯(lián)網(wǎng)+教學”提供了必須的保障條件。

關鍵詞：LTI；VLE；網(wǎng)絡教學；集成

中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2019）04-0085-04

一、引言

隨著教育教學信息化的發(fā)展，高校教學與學習系統(tǒng)進入高速發(fā)展時期。信息化教學的應用需求推動著新教學應用系統(tǒng)的產(chǎn)生，系統(tǒng)更替加速、應用規(guī)模的日益增長增加了系統(tǒng)的復雜性，但是，這樣的發(fā)展模式抹殺了個性化教育、泛在學習等對資源多樣性和教學靈活性的需求，也因為系統(tǒng)的快速更替造成了大量的資源浪費，實際上也阻礙了E-Learning的有效應用。

實際上“互聯(lián)網(wǎng)+教學”需要不斷創(chuàng)新教學內(nèi)容、教學模式和教育技術。這就需要核心的教學學習系統(tǒng)允許不斷集成創(chuàng)新，同時又滿足日常教學應用需求的穩(wěn)定性、連續(xù)性要求。采用異構架構思維的“異構型軟件系統(tǒng)”對不同應用功能的平臺以服務化、模塊化建設，多系統(tǒng)協(xié)同工作，相互服務。目前，高校中存在的網(wǎng)絡教學系統(tǒng)、音視頻服務系統(tǒng)、網(wǎng)盤服務系統(tǒng)、論文評價系統(tǒng)以及題庫與考試系統(tǒng)功能非常豐富。通過IMS LTI 標準，可以形成了一個豐富的異構型網(wǎng)絡教學平臺，為“互聯(lián)網(wǎng)+教學”提供了必須的保障條件。

二、IMS LTI的應用系統(tǒng)互操作性標準

1.學習工具互操作性

Learning Tools Interoperability，LTI中文譯“學習工具協(xié)同”，也有譯成“學習工具互操作性”，是全球學習聯(lián)盟（IMS）推出的學習工具互操作規(guī)范。其設立的目標是使遵循該規(guī)范開發(fā)的學習工具能夠在不同的教學平臺或學習系統(tǒng)得到復用。[1]

互操作性（Interoperability ）又稱為互用性，是指不同的計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和應用程序一起協(xié)同工作并共享信息的能力?！盎ゲ僮餍浴笔切畔⒒I域中的一個持久性話題，在信息技術蓬勃發(fā)展的今天，這種需求愈發(fā)重要與突出，并且從信息技術本身向信息技術所服務的業(yè)務各個領域滲透，具有普遍的價值。[2]

遵循LTI規(guī)范的網(wǎng)絡教學平臺，實現(xiàn)了可擴展性要求和多系統(tǒng)多應用的集成、互通、互用，對不同功能的系統(tǒng)以服務化、模塊化的方式建設，實現(xiàn)系統(tǒng)間協(xié)同工作，相互服務。

2.學習工具互操作性（LTI）應用場景（見圖1）

采用面向服務的架構體系（SOA），以教學學習系統(tǒng)（VLE）為核心，拓展各類功能軟件系統(tǒng)， 并將這些功能系統(tǒng)分布在多個相互獨立的系統(tǒng)中，為教師和學生提供靈活多樣的集成選擇，并最終提供一致的課程學習資源、評價結果和過程檔案。

通過SOA架構， 將各類功能剝離，使得某些生產(chǎn)性的功能被一組服務使用， 而更創(chuàng)新的活動又能被另一組不同服務使用[3]。而核心的教學平臺擁有“學習工具互操作性（LTI）”，以網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務為中間件，通過LTI標準和規(guī)范，對下實現(xiàn)各種不同應用數(shù)據(jù)、資源的互操作，對上提供各種應用、資源的訪問服務，不同學習系統(tǒng)間、系統(tǒng)與功能化的應用之間，教學資源與教學活動相互連接起來，實現(xiàn)真正的可互操作。[4]

3.采用LTI的學習工具

目前的主流教學平臺都實現(xiàn)了LTI1.1版本，并且逐步開始實現(xiàn)LTI 2.0。而且越來越多的第三方應用服務系統(tǒng)積極應用LTI規(guī)范，以使自己的產(chǎn)品能夠在教學系統(tǒng)中集成。目前已有80余個學習工具通過了IMS的LTI認證。

LTI擴展方式提供了學習工具的標準接口規(guī)范，教師可從LTI庫中選擇適合課程內(nèi)容的工具使用，使用時只需在學習平臺進行簡單設置即可。例如，Helix Media Library（音視頻資源庫）提供了Moodle（教學平臺）的活動插件。完成插件的安裝與配置后，在Moodle教學平臺中就可以用活動模塊添加音視頻資源、布置音視頻作業(yè)，并且可以在文本編輯器中直接插入音視頻資源。在IMS和平臺服務廠商的推動下，LTI學習工具庫不斷發(fā)展，為教學平臺功能擴展提供越來越多的支持，如表1所示。

三、 基于Moodle與資源庫的LTI應用實踐

網(wǎng)絡教學平臺教學資源建設使用中，我們需要一個可動態(tài)擴展的集存放、處理功能的資源共享平臺。資源展示文件能自動轉碼（音視頻H.264轉碼），資源具有所屬學科、知識點、技能點等屬性，能依據(jù)學生學習行為智能派送學習資源；建設MOOC、資源共享課等教學資源中，資源共享平臺要進行視頻資源的支持服務，并且依據(jù)教學視頻組織管理其他相關文檔等資源；提供支持5000人同時在線點播視頻，實現(xiàn)多種視頻媒體文件自動編碼、視頻流媒體播放或下載；支持各種應用環(huán)境如手機移動終端的應用模式，實現(xiàn)多格式跨平臺的數(shù)字視頻資源分發(fā)及共享；并且能與教學平臺（Moodle）整合，可通過RSS訂閱、API接口，建設符合學習工具互操作（LTI）的方式應用插件與教學平臺（Moodle）構建成“異構型網(wǎng)絡教學平臺”。

1.Moodle教學平臺

Moodle是一個模塊化的、面向對象的動態(tài)學習環(huán)境，是基于“社會建構主義理論”設計開發(fā)的開放源代碼的網(wǎng)絡教學系統(tǒng)平臺。自2002 年發(fā)布以來，由于簡單清晰的使用方式和靈活的擴展方式等優(yōu)秀表現(xiàn)，Moodle在教育領域贏得了無數(shù)人的青睞，目前已經(jīng)成為最為流行的網(wǎng)絡教學平臺之一。

Moodle 作為一個課程管理學習系統(tǒng)，因為它的開源特性、安裝簡單、能實行智能化升級等優(yōu)點，在全球各類教育機構中廣泛采用。據(jù)Moodle官網(wǎng)統(tǒng)計，截止到2018年4月，已經(jīng)有233個國家的100491個站點取得了注冊資格，共有1528萬多門課程，用戶數(shù)55440萬人，其中教師人數(shù)超過13146萬人[6]。

2.Helix Media Library音視頻資源庫

Helix Media Library是由著名的RealNetwork公司開發(fā)的流媒體資源庫軟件，軟件提供創(chuàng)建、管理、編組和分發(fā)視頻服務。Helix 媒體庫提供了一個直觀和功能強大的Web 界面，可對流媒體服務器上的數(shù)字媒體資產(chǎn)進行分類、搜索和管理。Helix Media Library業(yè)務于2014年底被Streaming Ltd公司收購。

Helix Media Library的主要功能：教師可通過平臺布置創(chuàng)建或上傳語音或視頻作業(yè)；學生可通過平臺創(chuàng)建或上傳語音和視頻作業(yè)；可通過Grade Book為語音和視頻作業(yè)評分。

3.教學平臺的音視頻資源庫功能LTI集成與使用

因為Moodle教學平臺和Helix Media Library音視頻資源庫應用了LTI標準，所以Moodle可以利用LTI集成Helix Media Library，使網(wǎng)絡教學平臺有了視頻資源庫的功能，能夠在網(wǎng)絡教學平臺上直接上傳音視頻，或者檢索引用視頻庫中的資源，并且提供流媒體服務，教者與學者都能實時收看視頻。

Helix Media Library與教學平臺的主要集成功能：可通過Moodle直接上傳視頻；教師可通過平臺布置創(chuàng)建或上傳的語音或視頻作業(yè)；學生可通過平臺創(chuàng)建或上傳語音和視頻作業(yè)；可通過Grade Book為語音和視頻作業(yè)評分。

4.Helix Media Library與Moodle的集成實現(xiàn)

利用LTI，以其為標準的Moodle教學平臺和Helix Media Library音視頻資源庫的集成實則只需簡單幾步就可實現(xiàn)。可以分為用戶身份認證及權限的集成、教學功能模塊的集成兩類。

Helix Media Library LTI可以通過LTI來集成兩個系統(tǒng)之間的統(tǒng)一身份認證，當然也支持LDAP 或Active Directory。Moodle通過LTI將用戶信息發(fā)送到Helix Media Library以確定用戶權限；通過現(xiàn)有的Helix Media Library設置Active Directory，并且和Moodle整合。

Helix Media Library的LTI設置只需在“設置”中的“安全”項中對“學習工具互操作性”中設置“Key”“Secret”及“Access Level”，如圖2所示。 在Moodle中通過“key”“Secret”與聯(lián)接的媒體庫匹配。Access Level設置用戶訪問方式和權限，為了便于權限管理，我們選擇了AD/LDAP Only。用戶權限由LDAP來定義[7]。

在Moodle中以管理員登錄，在“網(wǎng)站管理”中選擇“插件”，以Moodle管理員身份登錄Moodle，在“網(wǎng)站管理”中選擇“插件概述”。在插件列表中，會看到Helix Media Library（音視頻庫）插件，點擊設置，進入圖3所示的具體插件設置頁。這里我們只用設置Helix Media Library提供的LTI接口URL（http：//hmlupload.zwu.edu.cn/Lti/Launch），以及“Key”和“Secret”。

可以看出應用了LTI規(guī)范的系統(tǒng)，只需要做簡單的設置即可。應用了LTI規(guī)范系統(tǒng)的開發(fā)者，需要熟悉、遵循IMS LTI技術規(guī)范，應用了該規(guī)范的系統(tǒng)對于教師是易操作和易管理的，并易于學習者操作和使用。

Helix Media Library擁有支持BlackBoard、Moodle教學平臺的模塊（插件）軟件。利用學習工具的互操作性（LTI），在Moodle教學平臺中可以通過該模塊直接使用資源庫中的內(nèi)容，并且在Moodle中直接上傳資源到資源庫中。

Moodle插件模塊包括三部分：helixassign，作業(yè)提交插件，從Moodle中提交作業(yè)音視頻作業(yè)。helixmedia-HtmlEditor， Moodle中的文本編輯器插件；helixmedia，教學活動模塊插件，為Moodle提供了HML（音視頻資源）活動模塊（見圖4）。插件的安裝方法和安裝Moodle的其他功能插件方法一樣，將helixassign文件放到Moodle服務器上的moodle/mod/assign/submission目錄中；將helixmedia文件放到Moodle服務器上的moodle/mod/目錄中；將helixmedia-htmleditor文件放到Moodle服務器上的lib/editor/tinymce/plugins目錄中。以Moodle管理員身份登錄Moodle，在“網(wǎng)站管理”中選擇“插件”，通過簡單的操作就能完成插件的安裝。

當然我們還要對Moodle插件進行配置，主要為學習工具互操作（LTI）的配置如圖2。完成插件的安裝與配置后，在Moodle教學平臺中就可以用活動模塊添加音視頻資源、布置音視頻作業(yè)，并且可以在文本編輯器中直接插入音視頻資源。

因為有LTI的存在，兩個系統(tǒng)能夠融合在一起工作，無需在多個系統(tǒng)間重復的登錄等操作，教師與學生面對的只是一個教學系統(tǒng)，音視頻資源只為Moodle教學系統(tǒng)的一個功能。最終我們形成了一個“異構型網(wǎng)絡教學平臺”。

遵循LTI規(guī)范的網(wǎng)絡教學平臺，實現(xiàn)了可擴展性要求，實現(xiàn)了多系統(tǒng)的集成和跨平臺的組件復用。我們以Moodle系統(tǒng)為核心VLE，通過LTI標準建設了音視頻資源的集成與復用，為教學系統(tǒng)提供了音視頻服務模塊。提供了音視頻格式轉換和流媒體播出服務。基于此標準和VLE，我們可以陸續(xù)實現(xiàn)學習歷程管理系統(tǒng)、論文類自動測評檢測系統(tǒng)、課程教學資源管理與服務綜合系統(tǒng)等功能模塊系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)教學信息化的異構型互聯(lián)平臺。

參考文獻：

[1]莊君明，楊現(xiàn)民.LMS集成外部工具服務的新思路——基于OpenSocial搭建開放學習工具服務集成環(huán)境[J].中國電化教育，2010（10）：111-115.

[2]百度百科.互操作性[DB/OL].https：//baike.baidu.com/item/互操作性/1206314.

[3]申軍霞，李玉順.教育數(shù)據(jù)互操作規(guī)范研究與實踐[J].中國電化教育，2011（5）：116-124.

[4]ims Global Learnin Consortium Better Learning From Better Learning Technology[DB/OL].https：//www.imsglobal.org/activity/learning-tools-interoperability.

[5]王萍，吳亞馨.網(wǎng)絡教學平臺的擴展性研究[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2015（5）：94-103.

[6]Moodle組織官網(wǎng).Moodle Statistics[DB/OL].https：//moodle.net/stats/.

[7]medial support[DB/OL].http：//support.medial.com/.

（編輯：魯利瑞）