利益相關者視域下的智慧琴房需求分析和方案設計

謝 琦，葛萬龍

（浙江音樂學院，浙江 杭州 310024）

一、問題的提出

隨著互聯網技術和智能管理技術的不斷發展，面向各領域的智能化管理運營系統層出不窮，在各行各業應用十分普遍。在教育領域，大到國家層面、省市范圍，小到區縣、學校等都在努力嘗試構建符合自身實際需求的智能化教育管理系統。在高校，教育信息化已滲透到教務管理、教師管理、學生管理、后勤管理、實驗室管理等方面。而在高校音樂琴房管理方面，信息化、智能化的推動略顯緩慢。在藝術、師范院校，琴房是重要的實訓場所，服務于各音樂專業和師范專業學生的聲、器樂教學，也是師生課后自主練習的重要場所。然而這種小琴房一般來說面積小，間數多，因分散管理起來難度較大。此外，琴房設備大多價格昂貴、易于損壞，損壞之后又難以問責，致使琴房管理難度大、效益低、工作復雜。[1]場地使用效率低下、管理難度大、服務效率低一直是傳統的琴房管理模式中困擾高校實驗室管理和教師教學的難題。一般而言，琴房管理員需要管理的琴房數量多，工作強度大，效率低下，效果差強人意。工作量大讓管理員難以承載，服務效益低難以滿足師生使用需求。目睹學校其他部門介入智能化技術后工作效率、服務質量大幅提升，越來越多的教學管理者、教師等認識到可以嘗試利用智能化技術，優化服務水平、改進管理方法、提升管理模式，進而有效解決教學設施和場地資源優化利用的問題。

二孩政策的放開引發了更多的師資要求，師范類、幼教類、教育類專業招生名額將會逐漸提升。而師范類院校通常要開設音樂教育方面的課程，將導致琴房資源需求激增。此外，隨著素質教育的普及，高校也有越來越多的琴器樂愛好者，這都意味著琴房學習需求的增加。琴房是實現音樂教育的重要載體，因此音樂教學設施和場地資源的優化管理日漸重要。提升教學服務水平的解決思路通常有兩種，一種是擴大建設，另一種是優化管理。即一方面加強琴房建設，增加場地和設備，另一方面是優化調度和管理，充分發揮現有資源活力。[2]不論是增加設備和場地還是優化現有設施的使用效益，運用科學的管理手段優化琴房資源使用效率都是當前智慧校園和智能化管理建設的重要內容。

本研究源于琴房管理者、音樂教室和學生對琴房管理改革的需求，借助智能管理技術，設計包含網上預約、智能門鎖、自助上琴、琴房智能控制、音視頻自動采集、大屏幕實時觀察的智能化琴房管理系統，以提升琴房設施和場地的使用效率，降低管理員工作成本，提高教學服務質量，提升師生服務滿意度。

二、利益相關者理論下的智慧琴房需求分析

弗里曼[3]在《戰略管理——利益相關者方法》一書中明確地提出了利益相關者理論，并給出了系統化的定義。該理論認為一個利益共同體需要平衡各方訴求，促使利益相關者的整體利益最大化。如圖1所示，在構建智慧琴房系統的項目中，管理者、教師、學生就是三個最主要的利益相關者，智慧琴房系統的建設作為核心，需要去平衡三方利益，盡量滿足三者的需求，實現三者利益最大化。在該系統中，管理者關注管理效益，教師關注教學質量，學生關注服務質量。管理者的訴求是提升工作效率，能夠輕松高效地對設備和場地進行分配、監控，能夠依據學生練琴大數據，掌握練琴的高峰段和低峰段時間，從而采取合適的措施來均衡分配，促使琴房效用和價值得到最大發揮；教師的訴求是提升教學質量，能夠有效地查看學生在課外實訓環節的技能掌握情況，能夠根據系統錄制的學生練琴音頻遴選出典型案例，能夠依據學生的練琴質量給學生提供個性化的指導；學生的訴求是獲得優質的服務質量，提升學習效率，能夠選擇自己合適的時間練琴，能夠避免無謂的排隊和等候，同時在練琴之后能夠自省和自我觀察。

圖1 智慧琴房系統中的利益相關者

不同的利益訴求者，他們的具體需求各不相同。對于管理者，由于琴類大多為貴重樂器，琴房自動分配系統要求關聯專業課表，根據課表動態安排琴房，負責琴房的定時開放和關閉。同時，在上課過程中，需要實時監控和管理琴房的運行狀態。除此之外，由于聲樂類課程需要反復練習，師生都需要在課外業余時間使用琴房，琴房管理者又不希望加班值守。為了提升琴房使用效率的同時還要減少人力開銷，需要盡量增加課外開放琴房的時間，這就要求運用智能化技術、智能門禁系統和自主值琴系統能根據設備的忙閑狀態、學生的預約需求給學生動態分配琴房。此外，為保證安全，在晚上琴房關閉之前10分鐘，系統需要提醒師生下琴，并自動斷電落鎖。此外，人工管理過程中不可避免的空間死角和時間空窗期給管理帶來安全隱患，因此要求智慧琴房系統的監控攝像頭能夠無死角地覆蓋到琴房的每一個角落，實現零死角的實時監控。

作為教師，希望通過智慧琴房實現對學習者課后練琴情況的宏觀掌握和微觀指導，能夠有效利用學生練琴的數據進行案例教學。同時，教師希望在上課之前能夠獲得琴房發來的上課提醒，能夠刷教師卡自動打開上課教室。在教師到達琴房前20分鐘，琴房窗戶能夠自動打開換氣，琴房設備能遠程開啟。如果教師要在課外輔導學生，能夠進行教室預約、空余教室查詢等。教師在上課過程中，如果發現學生彈奏認真，可以給予電子徽章獎勵。反之，當學生練琴不太認真的時候，可以給予虛擬懲罰。

對于學生，希望系統能實現網上自助預約，根據預約隊列狀態給學生分配練琴教室和練琴時間，避免長時間排隊等候，同時提前30分鐘給學生短信提醒。這樣學生能夠享受到“提前預約，隨到隨練”的練琴服務，減少因排隊等候引發的排隊耗時、等待焦慮等問題。此外，智慧琴房系統中，還可以增加智能評分功能，使系統能根據學生彈奏水平自動打分并記錄形成學生練琴學檔，對于那些練琴格外認真的學生，給予電子徽章獎勵，有效刺激學生的練琴積極性。同時，學生練琴時的彈奏姿勢、彈奏手法、彈奏音準、節奏等能被自動采集和錄制，以備學生下琴之后能夠拷貝回自己電腦進行揣摩、反思等反思性學習和獲得個性化指導。

綜合上述需求，在當前智慧教育的整體框架下，遵循建設標準化和管理科學化的原則，基于當前學習者的需求、管理者的訴求和教師的教學需要，試圖設計一個智能琴房管理框架、系統及其運行機制，實現琴房的智慧管理，支持學生良好的學習體驗。智慧琴房不僅需要實現琴房的租用管理、過程監督、安全管控，同時還要實現，能根據琴房使用過程監測數據、關聯校園一卡通中的圖書借閱數據，提供基于大數據的智能教學服務、學習評價。通過智慧琴房管理系統，既能給學生提供優質的學習體驗，減少學生上琴時的排隊等候，降低練琴過程中的突發狀況，為學生提供適時的練琴時段。與此同時，通過智慧琴房管理系統，對琴房設施進行有效的監控管理，減少樂器損壞、琴房閑置、電能浪費。

本系統在業務需求方面應實現以下主要基本功能：①用戶管理：對琴房管理員、教師、學生等的管理，能夠根據角色信息、專業信息以及琴房狀態自動為用戶分配合適的琴房。②卡務管理：對每個琴房、琴卡、課表、計費卡管理，能夠根據角色信息、琴房使用時長以及是否屬于課外練習等決定如何計費。③行為管理：用戶上下琴房行為的管理，比如身份識別、行為識別，時長判定、費用計算等。同時能夠自動錄制、采集每個琴房每個學生的練琴視頻和音頻，并將同一個學生在不同琴房的練琴視頻和音頻進行關聯存儲到云盤，形成學生的練琴歷史記錄，并為任課教師推送所教學生的練琴音頻數據，有利于形成教師的上課案例庫。④計費管理：能夠根據琴房的高峰段和低峰段時間，給學生提供折扣，比如高峰段時間不打折，在晚上8點之后、周末等時間段進行折扣優惠。此外，考慮到場地資源的合理使用以及學生的身體健康，用戶不能獨占一間琴房過長時間，需要進行強制下琴。

三、利益相關者理論下的智慧琴房方案設計

1.智慧琴房總體設計

圖2所示為智慧琴房總體設計。在硬件方面，琴房管理是由上琴自助機、無線AP、顯示屏、攝像機、琴房智能控制器、門窗感應設備、智能門鎖、服務器及配套設備組成集散性網絡控制系統。琴房設備既可聯網運行，也可脫機操作，任意設備只要登錄系統即可實時監控，也可按管理工作需要定期傳遞、管理數據。該系統中所有硬件設備及其它應用系統均需經過管理中心授權，接入琴房系統，實現對系統中的硬件終端和軟件信息進行綜合統一管理，對智慧琴房的業務流和數據流并行處理。

圖2 智慧琴房總體設計

在軟件方面，智慧琴房管理系統由系統中心數據庫、智能操作系統、密鑰管理、卡務管理、系統管理等模塊組成。系統采用從底向上的三層架構，分別包含數據層、中間件層（即業務邏輯層及數據訪問層）和用戶應用層。其中，中間件層有效銜接了數據層和用戶應用層，也巧妙地屏蔽了用戶直接對數據庫的操作。它通過定義一系列具有統一標準的接口規范，規定所有數據訪問都必須經過審核和認證，從而保證對數據庫的安全訪問，防止數據的非法訪問和篡改。

2.智慧琴房業務設計

圖3所示為智慧琴房業務設計。該系統可以通過客戶端與學校一卡通管理主機進行會話，實現上琴授權、上琴預約、權限管理等功能。利用琴房預約APP模塊，在校師生可通過自由注冊或學校統一發放獲得登錄賬號，然后將該賬號和一卡通進行綁定，并使用該賬號登錄預約平臺即可進行登錄。

圖3 智慧琴房業務設計

圖4所示為智慧琴房的工作流設計。通過智慧琴房預約平臺，在校師生只需要按照規定時間前往所預約的琴樓，便可以簽到上琴。為提升上琴效率，上琴簽到既可以選擇人工簽到，也可以通過自助上琴設備快捷簽到。上琴之后，音視頻錄制軟件將對上琴者的上琴過程和操作行為實時跟蹤記錄，從而實現一切操作可溯源的管理。

圖4 智慧琴房工作流設計

3.智慧琴房安全設計

由于琴類樂器價值不菲，因此對琴房樂器的保護也是琴房管理必須解決的現實問題。本系統能夠通過全程視頻監控、預警和防控人為損壞樂器事件，降低人為損壞樂器的可能性。在人為的破壞之外，還有一些來自于自然的損耗。例如在南方，常年雨量較多，空氣較為濕潤，特別是在雨季空氣濕度往往都高于75%，樂器容易吸水膨脹，從而影響樂器的使用壽命；而北方則相反，常年干燥少雨，樂器則容易出現開裂的情況。這些對樂器的使用與存放都存在很大的影響。因此，為了增強對琴房樂器的進一步保護，在通常的功能之外，還需要增強琴房管理的智能化、自動化，增加琴房環境的自動控制與調節模塊。利用該模塊，實時監測和顯示環境的溫度、濕度等數據，同時設置閾值，使環境數據不在閾值之內的時候，能夠自動地將琴房環境變量設定至閾值之內，更進一步保障每個琴房樂器實質上的安全。尤其是在潮濕或者干燥的季節，通過自動控制通風設備或者加濕設備，實現對環境濕度的有效控制。

四、小結

智能化技術已經滲透到教育管理和教學服務的各個環節。近年來，隨著教育信息化的縱深推進，各學校已經基本完成信息化校園建設的轉型升級。目前，校園智能化正邁向精細化管理、全面化融合的方向。本研究基于管理者、教師、學生的現實需求，發揮智能化管理技術的優勢，結合智能服務理念，設計智慧琴房建設方案，實現琴房的用戶管理、計費管理、安全管理，實現練琴音視頻的自動錄制和采集，加強練琴數據案例庫建設和云平臺建設，以期提升琴房管理效率，降低琴房閑置率，解決供需矛盾，提升教育服務質量，優化教學效果。

（1）從教師的角度來說，教師可以遠程指導、評價和監測學生練琴情況，根據每一位學生的演奏習慣、水平、風格，給學生提供遠程的個性化指導。與此同時，教師也可以把彈奏優秀學生的彈奏視頻從視頻庫里面調出來作為示范案例講解。同樣，教師可以把一些典型的錯誤彈奏視頻從視頻庫中抽取出來，作為錯誤范例，教導學生如何杜絕。

（2）從學生的角度來看，其彈奏姿勢、彈奏手法、彈奏音準、節奏等演奏全過程都被記錄下來，有利于課后自己反復觀看、揣摩，發現自己存在的問題，進而對自己進行反思和針對性練習。學生也可以將自己的視頻拷貝出來和教師、同學進行交流和觀摩，指出優點和不足。

（3）從管理者的角度來看，管理者可實時查看琴房內部學生的行為，凡是學生在琴房內做出違規的情況，管理人員可第一時間通過話筒對該房間內的人員行為進行勸止，并可實現自動截屏生成違規記錄儲存在系統中。該系統能降低琴房管理人員日常巡視的工作強度，無需進行多次巡視。對于違規的行為僅需通過視頻即可查看到，并可通過在線喊話進行勸止；琴房破壞可溯源，降低了琴房管理的工作強度，同時可減少琴房管理的人力投入。

（4）從學校的角度來看，智慧琴房系統可以簡化管理程序，方便師生用琴，盤活學校的教學設備和場地資源，節省管理成本，提高管理效率，在整體上提升琴房的綜合管理能力，提升教育教學管理水平。此外，學校還可以根據琴房的使用頻率、使用時間等綜合性大數據，調整琴房的開放時間，平衡和規劃各類琴設備的購置數量以及各類樂器的開課時數，使各種琴設備都能有效地發揮作用，減少設備冗余和限制，同時又及時地購置新琴設備充實實驗室建設裝備，讓師生都能有琴可彈。