利益相关者视域下的智慧琴房需求分析和方案设计

谢 琦，葛万龙

（浙江音乐学院，浙江 杭州 310024）

一、问题的提出

随着互联网技术和智能管理技术的不断发展，面向各领域的智能化管理运营系统层出不穷，在各行各业应用十分普遍。在教育领域，大到国家层面、省市范围，小到区县、学校等都在努力尝试构建符合自身实际需求的智能化教育管理系统。在高校，教育信息化已渗透到教务管理、教师管理、学生管理、后勤管理、实验室管理等方面。而在高校音乐琴房管理方面，信息化、智能化的推动略显缓慢。在艺术、师范院校，琴房是重要的实训场所，服务于各音乐专业和师范专业学生的声、器乐教学，也是师生课后自主练习的重要场所。然而这种小琴房一般来说面积小，间数多，因分散管理起来难度较大。此外，琴房设备大多价格昂贵、易于损坏，损坏之后又难以问责，致使琴房管理难度大、效益低、工作复杂。[1]场地使用效率低下、管理难度大、服务效率低一直是传统的琴房管理模式中困扰高校实验室管理和教师教学的难题。一般而言，琴房管理员需要管理的琴房数量多，工作强度大，效率低下，效果差强人意。工作量大让管理员难以承载，服务效益低难以满足师生使用需求。目睹学校其他部门介入智能化技术后工作效率、服务质量大幅提升，越来越多的教学管理者、教师等认识到可以尝试利用智能化技术，优化服务水平、改进管理方法、提升管理模式，进而有效解决教学设施和场地资源优化利用的问题。

二孩政策的放开引发了更多的师资要求，师范类、幼教类、教育类专业招生名额将会逐渐提升。而师范类院校通常要开设音乐教育方面的课程，将导致琴房资源需求激增。此外，随着素质教育的普及，高校也有越来越多的琴器乐爱好者，这都意味着琴房学习需求的增加。琴房是实现音乐教育的重要载体，因此音乐教学设施和场地资源的优化管理日渐重要。提升教学服务水平的解决思路通常有两种，一种是扩大建设，另一种是优化管理。即一方面加强琴房建设，增加场地和设备，另一方面是优化调度和管理，充分发挥现有资源活力。[2]不论是增加设备和场地还是优化现有设施的使用效益，运用科学的管理手段优化琴房资源使用效率都是当前智慧校园和智能化管理建设的重要内容。

本研究源于琴房管理者、音乐教室和学生对琴房管理改革的需求，借助智能管理技术，设计包含网上预约、智能门锁、自助上琴、琴房智能控制、音视频自动采集、大屏幕实时观察的智能化琴房管理系统，以提升琴房设施和场地的使用效率，降低管理员工作成本，提高教学服务质量，提升师生服务满意度。

二、利益相关者理论下的智慧琴房需求分析

弗里曼[3]在《战略管理——利益相关者方法》一书中明确地提出了利益相关者理论，并给出了系统化的定义。该理论认为一个利益共同体需要平衡各方诉求，促使利益相关者的整体利益最大化。如图1所示，在构建智慧琴房系统的项目中，管理者、教师、学生就是三个最主要的利益相关者，智慧琴房系统的建设作为核心，需要去平衡三方利益，尽量满足三者的需求，实现三者利益最大化。在该系统中，管理者关注管理效益，教师关注教学质量，学生关注服务质量。管理者的诉求是提升工作效率，能够轻松高效地对设备和场地进行分配、监控，能够依据学生练琴大数据，掌握练琴的高峰段和低峰段时间，从而采取合适的措施来均衡分配，促使琴房效用和价值得到最大发挥；教师的诉求是提升教学质量，能够有效地查看学生在课外实训环节的技能掌握情况，能够根据系统录制的学生练琴音频遴选出典型案例，能够依据学生的练琴质量给学生提供个性化的指导；学生的诉求是获得优质的服务质量，提升学习效率，能够选择自己合适的时间练琴，能够避免无谓的排队和等候，同时在练琴之后能够自省和自我观察。

图1 智慧琴房系统中的利益相关者

不同的利益诉求者，他们的具体需求各不相同。对于管理者，由于琴类大多为贵重乐器，琴房自动分配系统要求关联专业课表，根据课表动态安排琴房，负责琴房的定时开放和关闭。同时，在上课过程中，需要实时监控和管理琴房的运行状态。除此之外，由于声乐类课程需要反复练习，师生都需要在课外业余时间使用琴房，琴房管理者又不希望加班值守。为了提升琴房使用效率的同时还要减少人力开销，需要尽量增加课外开放琴房的时间，这就要求运用智能化技术、智能门禁系统和自主值琴系统能根据设备的忙闲状态、学生的预约需求给学生动态分配琴房。此外，为保证安全，在晚上琴房关闭之前10分钟，系统需要提醒师生下琴，并自动断电落锁。此外，人工管理过程中不可避免的空间死角和时间空窗期给管理带来安全隐患，因此要求智慧琴房系统的监控摄像头能够无死角地覆盖到琴房的每一个角落，实现零死角的实时监控。

作为教师，希望通过智慧琴房实现对学习者课后练琴情况的宏观掌握和微观指导，能够有效利用学生练琴的数据进行案例教学。同时，教师希望在上课之前能够获得琴房发来的上课提醒，能够刷教师卡自动打开上课教室。在教师到达琴房前20分钟，琴房窗户能够自动打开换气，琴房设备能远程开启。如果教师要在课外辅导学生，能够进行教室预约、空余教室查询等。教师在上课过程中，如果发现学生弹奏认真，可以给予电子徽章奖励。反之，当学生练琴不太认真的时候，可以给予虚拟惩罚。

对于学生，希望系统能实现网上自助预约，根据预约队列状态给学生分配练琴教室和练琴时间，避免长时间排队等候，同时提前30分钟给学生短信提醒。这样学生能够享受到“提前预约，随到随练”的练琴服务，减少因排队等候引发的排队耗时、等待焦虑等问题。此外，智慧琴房系统中，还可以增加智能评分功能，使系统能根据学生弹奏水平自动打分并记录形成学生练琴学档，对于那些练琴格外认真的学生，给予电子徽章奖励，有效刺激学生的练琴积极性。同时，学生练琴时的弹奏姿势、弹奏手法、弹奏音准、节奏等能被自动采集和录制，以备学生下琴之后能够拷贝回自己电脑进行揣摩、反思等反思性学习和获得个性化指导。

综合上述需求，在当前智慧教育的整体框架下，遵循建设标准化和管理科学化的原则，基于当前学习者的需求、管理者的诉求和教师的教学需要，试图设计一个智能琴房管理框架、系统及其运行机制，实现琴房的智慧管理，支持学生良好的学习体验。智慧琴房不仅需要实现琴房的租用管理、过程监督、安全管控，同时还要实现，能根据琴房使用过程监测数据、关联校园一卡通中的图书借阅数据，提供基于大数据的智能教学服务、学习评价。通过智慧琴房管理系统，既能给学生提供优质的学习体验，减少学生上琴时的排队等候，降低练琴过程中的突发状况，为学生提供适时的练琴时段。与此同时，通过智慧琴房管理系统，对琴房设施进行有效的监控管理，减少乐器损坏、琴房闲置、电能浪费。

本系统在业务需求方面应实现以下主要基本功能：①用户管理：对琴房管理员、教师、学生等的管理，能够根据角色信息、专业信息以及琴房状态自动为用户分配合适的琴房。②卡务管理：对每个琴房、琴卡、课表、计费卡管理，能够根据角色信息、琴房使用时长以及是否属于课外练习等决定如何计费。③行为管理：用户上下琴房行为的管理，比如身份识别、行为识别，时长判定、费用计算等。同时能够自动录制、采集每个琴房每个学生的练琴视频和音频，并将同一个学生在不同琴房的练琴视频和音频进行关联存储到云盘，形成学生的练琴历史记录，并为任课教师推送所教学生的练琴音频数据，有利于形成教师的上课案例库。④计费管理：能够根据琴房的高峰段和低峰段时间，给学生提供折扣，比如高峰段时间不打折，在晚上8点之后、周末等时间段进行折扣优惠。此外，考虑到场地资源的合理使用以及学生的身体健康，用户不能独占一间琴房过长时间，需要进行强制下琴。

三、利益相关者理论下的智慧琴房方案设计

1.智慧琴房总体设计

图2所示为智慧琴房总体设计。在硬件方面，琴房管理是由上琴自助机、无线AP、显示屏、摄像机、琴房智能控制器、门窗感应设备、智能门锁、服务器及配套设备组成集散性网络控制系统。琴房设备既可联网运行，也可脱机操作，任意设备只要登录系统即可实时监控，也可按管理工作需要定期传递、管理数据。该系统中所有硬件设备及其它应用系统均需经过管理中心授权，接入琴房系统，实现对系统中的硬件终端和软件信息进行综合统一管理，对智慧琴房的业务流和数据流并行处理。

图2 智慧琴房总体设计

在软件方面，智慧琴房管理系统由系统中心数据库、智能操作系统、密钥管理、卡务管理、系统管理等模块组成。系统采用从底向上的三层架构，分别包含数据层、中间件层（即业务逻辑层及数据访问层）和用户应用层。其中，中间件层有效衔接了数据层和用户应用层，也巧妙地屏蔽了用户直接对数据库的操作。它通过定义一系列具有统一标准的接口规范，规定所有数据访问都必须经过审核和认证，从而保证对数据库的安全访问，防止数据的非法访问和篡改。

2.智慧琴房业务设计

图3所示为智慧琴房业务设计。该系统可以通过客户端与学校一卡通管理主机进行会话，实现上琴授权、上琴预约、权限管理等功能。利用琴房预约APP模块，在校师生可通过自由注册或学校统一发放获得登录账号，然后将该账号和一卡通进行绑定，并使用该账号登录预约平台即可进行登录。

图3 智慧琴房业务设计

图4所示为智慧琴房的工作流设计。通过智慧琴房预约平台，在校师生只需要按照规定时间前往所预约的琴楼，便可以签到上琴。为提升上琴效率，上琴签到既可以选择人工签到，也可以通过自助上琴设备快捷签到。上琴之后，音视频录制软件将对上琴者的上琴过程和操作行为实时跟踪记录，从而实现一切操作可溯源的管理。

图4 智慧琴房工作流设计

3.智慧琴房安全设计

由于琴类乐器价值不菲，因此对琴房乐器的保护也是琴房管理必须解决的现实问题。本系统能够通过全程视频监控、预警和防控人为损坏乐器事件，降低人为损坏乐器的可能性。在人为的破坏之外，还有一些来自于自然的损耗。例如在南方，常年雨量较多，空气较为湿润，特别是在雨季空气湿度往往都高于75%，乐器容易吸水膨胀，从而影响乐器的使用寿命；而北方则相反，常年干燥少雨，乐器则容易出现开裂的情况。这些对乐器的使用与存放都存在很大的影响。因此，为了增强对琴房乐器的进一步保护，在通常的功能之外，还需要增强琴房管理的智能化、自动化，增加琴房环境的自动控制与调节模块。利用该模块，实时监测和显示环境的温度、湿度等数据，同时设置阈值，使环境数据不在阈值之内的时候，能够自动地将琴房环境变量设定至阈值之内，更进一步保障每个琴房乐器实质上的安全。尤其是在潮湿或者干燥的季节，通过自动控制通风设备或者加湿设备，实现对环境湿度的有效控制。

四、小结

智能化技术已经渗透到教育管理和教学服务的各个环节。近年来，随着教育信息化的纵深推进，各学校已经基本完成信息化校园建设的转型升级。目前，校园智能化正迈向精细化管理、全面化融合的方向。本研究基于管理者、教师、学生的现实需求，发挥智能化管理技术的优势，结合智能服务理念，设计智慧琴房建设方案，实现琴房的用户管理、计费管理、安全管理，实现练琴音视频的自动录制和采集，加强练琴数据案例库建设和云平台建设，以期提升琴房管理效率，降低琴房闲置率，解决供需矛盾，提升教育服务质量，优化教学效果。

（1）从教师的角度来说，教师可以远程指导、评价和监测学生练琴情况，根据每一位学生的演奏习惯、水平、风格，给学生提供远程的个性化指导。与此同时，教师也可以把弹奏优秀学生的弹奏视频从视频库里面调出来作为示范案例讲解。同样，教师可以把一些典型的错误弹奏视频从视频库中抽取出来，作为错误范例，教导学生如何杜绝。

（2）从学生的角度来看，其弹奏姿势、弹奏手法、弹奏音准、节奏等演奏全过程都被记录下来，有利于课后自己反复观看、揣摩，发现自己存在的问题，进而对自己进行反思和针对性练习。学生也可以将自己的视频拷贝出来和教师、同学进行交流和观摩，指出优点和不足。

（3）从管理者的角度来看，管理者可实时查看琴房内部学生的行为，凡是学生在琴房内做出违规的情况，管理人员可第一时间通过话筒对该房间内的人员行为进行劝止，并可实现自动截屏生成违规记录储存在系统中。该系统能降低琴房管理人员日常巡视的工作强度，无需进行多次巡视。对于违规的行为仅需通过视频即可查看到，并可通过在线喊话进行劝止；琴房破坏可溯源，降低了琴房管理的工作强度，同时可减少琴房管理的人力投入。

（4）从学校的角度来看，智慧琴房系统可以简化管理程序，方便师生用琴，盘活学校的教学设备和场地资源，节省管理成本，提高管理效率，在整体上提升琴房的综合管理能力，提升教育教学管理水平。此外，学校还可以根据琴房的使用频率、使用时间等综合性大数据，调整琴房的开放时间，平衡和规划各类琴设备的购置数量以及各类乐器的开课时数，使各种琴设备都能有效地发挥作用，减少设备冗余和限制，同时又及时地购置新琴设备充实实验室建设装备，让师生都能有琴可弹。