技師學(xué)院智能值班系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計

摘 要：隨著技師學(xué)院規(guī)模的增長，傳統(tǒng)手工排班方法已不適應(yīng)現(xiàn)代管理需求。該研究旨在規(guī)劃設(shè)計基于微服務(wù)架構(gòu)的技師學(xué)院智能值班系統(tǒng)，提高校園安全管理的效率和響應(yīng)速度。系統(tǒng)核心功能包括智能排班、智能提醒和調(diào)代班管理，并通過移動APP與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。不僅滿足了排班、任務(wù)分配和記錄的核心需求，還提供了用戶管理、數(shù)據(jù)備份等輔助功能。經(jīng)過實際部署測試，系統(tǒng)顯示出卓越的穩(wěn)定性和有效性，有效提高了值班管理的智能程度。

關(guān)鍵詞：微服務(wù)架構(gòu)；智能值班；功能需求；APP交互

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2025）02-0090-06

Planning and Design of Intelligent Duty System for Technical Colleges

ZHENG Pinghui

（Xiamen Technical College， Xiamen 361102， China）

Abstract： With the scale expansion of technical colleges， traditional manual duty methods no longer suffice for the demands of modern management. This research aims to plan and design an intelligent duty system for technical colleges based on microservice architecture， to enhance the efficiency and response speed of campus security management. The system's core functions include intelligent duty， intelligent reminder， and shift management， and interaction with database through mobile APP. It not only fulfills the essential requirements for duty， task assignment and record-keeping， but also offers auxiliary functions such as user management and data backup. Following an actual deployment test， the system demonstrates excellent stability and effectiveness， significantly improving the intelligent degree of duty management.

Keywords： microservice architecture; intelligent duty; functional requirement; APP interaction

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2025.02.016

收稿日期：2024-09-12

基金項目：福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題（FJJKZX21-001）

0 引 言

隨著技師學(xué)院規(guī)模的迅速擴(kuò)大，傳統(tǒng)的人工排班方式已暴露出其局限性，難以滿足日益增長的值班需求。當(dāng)前技師學(xué)院值班管理存在著諸多問題。首先，傳統(tǒng)的值班管理方式往往采用紙質(zhì)記錄或簡單的電子表格，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速錄入和查詢，且易于丟失和損壞。其次，人工排班存在機(jī)械性和重復(fù)性、主觀性和不公平性，難以確保值班任務(wù)的合理分配。此外，值班過程中的調(diào)代班頻繁，查詢不便，監(jiān)控和提醒功能不足，容易導(dǎo)致值班人員的疏忽和遺漏。當(dāng)前值班管理普遍存在效率低下、易出錯、管理成本高昂等問題，這些問題嚴(yán)重制約了技師學(xué)院日常運行的管理效率和安全穩(wěn)定。因此，開發(fā)一套智能值班系統(tǒng)，以實現(xiàn)復(fù)雜值班、智能化排班、實時監(jiān)控和智能提醒，實現(xiàn)院系值班數(shù)據(jù)跨部門與系部共享，對于提升學(xué)院管理水平具有重要意義。

1 系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)后端架構(gòu)為計算機(jī)端用戶界面設(shè)計，而前端采用HTML5技術(shù)開發(fā)，確保了對移動APP端的兼容性，滿足全院教職工的便捷使用需求。鑒于教育管理類模塊的多樣性和復(fù)雜性，系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)[1]，實現(xiàn)了各模塊的獨立運行，降低了系統(tǒng)間的耦合度，提高了可維護(hù)性和擴(kuò)展性[2]。技術(shù)選型靈活，基礎(chǔ)設(shè)施智能化程度高，穩(wěn)定性優(yōu)良。該系統(tǒng)聚焦于值班管理這一核心需求，深入挖掘校歷設(shè)置、智能排班、調(diào)代班管理、值班日志、報表統(tǒng)計、值班總表、歷史排班查詢功能；具有基礎(chǔ)資料、系統(tǒng)設(shè)置、值班管理、我的值班、值班統(tǒng)計、業(yè)務(wù)設(shè)置、我的排班、排班管理、日志記錄等功能需求。

1.1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能劃分為三大模塊：基礎(chǔ)需求、排班需求和值班需求，基本功能需求如表1所示。

1.2 基礎(chǔ)需求

1.2.1 基礎(chǔ)資料與系統(tǒng)設(shè)置

基礎(chǔ)資料包括職員信息、部門管理、校歷設(shè)置、日期類型、人事狀態(tài)：

1）職員信息支持技師學(xué)院人員信息新增、刪除及數(shù)據(jù)中心同步維護(hù)，如工號、姓名、代碼、性別、聯(lián)系電話、狀態(tài)、職工類型、部門、銀行卡號、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間、清除APP登錄。

2）部門管理支持學(xué)院部門與系部、部門人員信息維護(hù)的增刪查改以及數(shù)據(jù)中心同步維護(hù)。

3）校歷設(shè)置實現(xiàn)每學(xué)期按照技師學(xué)院校歷設(shè)置。

4）日期類型支持日期新增、刪除的代碼、日期類型、等級序號、日期背景色的操作，如設(shè)置節(jié)假日、春節(jié)、寒暑假、工作日、周末等日期類型。

5）人事狀態(tài)支持全院教職工人員狀態(tài)定期更新，如教師請產(chǎn)假、懷孕、長假、借調(diào)、特批、其他的狀態(tài)。

1.2.2 系統(tǒng)設(shè)置

包括用戶管理、角色管理、頁面管理、功能配置。系統(tǒng)設(shè)置模塊是保障系統(tǒng)安全性和提升管理效率的關(guān)鍵。用戶管理功能為管理員提供了一個集中的平臺，用于維護(hù)員工賬號，包括權(quán)限配置和個人信息更新。角色管理功能通過精細(xì)化的角色分配，實現(xiàn)了對不同用戶權(quán)限的嚴(yán)格控制。頁面管理與功能配置進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的可定制性，允許管理員根據(jù)具體需求調(diào)整界面元素和系統(tǒng)模塊的參數(shù)。

1.3 排班需求

排班管理：系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)院各部門的工作需求、人員配置及節(jié)假日安排等因素，智能生成合理的值班表。同時，支持管理人員手動調(diào)整值班表，以滿足特殊情況下的需求。排班需求主要包括我的排班、排班管理、日志記錄。

1.3.1 我的排班

主要包括值班表、值班計劃、我的班組。值班表顯示查詢本月、上月及下月的學(xué)院變動后值班表，具體如開始時間、星期、日期類型、帶班領(lǐng)導(dǎo)、中層工作日晚班、中層周末白班、中層周末晚班、中層節(jié)假日白班、中層節(jié)假日晚班、普通教師周末白班、普通教師周末晚班、普通教師節(jié)假日晚班、行政晚班、1至8號樓專任宿舍班、7個系部晚自習(xí)。值班計劃顯示開始時間、結(jié)束時間、狀態(tài)等狀態(tài)。我的班組顯示值班組、班組類型、班組管理員、值班領(lǐng)導(dǎo)、狀態(tài)、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間。

1.3.2 排班管理

主要包括值班總表、值班計劃、值班日歷。值班總表與值班表呈現(xiàn)內(nèi)容一致。值班計劃主要進(jìn)行新增、智能排班、刪除排班詳情、選擇班組、批量修改、導(dǎo)出。值班日歷指管理員可根據(jù)實際情況調(diào)整校歷和值班規(guī)則，如增、減值班人數(shù)、值班時間等。每個月固定時間系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則智能排班，生產(chǎn)初表。也可由管理員提交排班需求智能排班。值班組管理員可以查看初表，選擇自己的組，可以手動調(diào)整。系統(tǒng)在規(guī)定日之內(nèi)，智能提交上報，值班表鎖定。

1.3.3 日志記錄

主要包括操作記錄、系統(tǒng)日志、短信記錄。該模塊詳細(xì)記錄了所有系統(tǒng)操作，為系統(tǒng)操作提供了詳盡的審計軌跡。

1.4 值班需求

值班需求總共分為值班管理、我的值班、值班統(tǒng)計、業(yè)務(wù)設(shè)置四個模塊。

1.4.1 值班管理

根據(jù)系統(tǒng)需求功能分為簽到查詢、值班審批、值班日志、點名記錄、缺勤查詢。系統(tǒng)管理員依據(jù)校歷智能生成初步排班表，并通過排班管理人員的調(diào)整，形成最終的值班計劃。此外，系統(tǒng)支持通過APP提交調(diào)班或代班申請，經(jīng)過必要的審批流程后，智能更新排班數(shù)據(jù)，確保了值班安排的靈活性和響應(yīng)速度。

1.4.2 我的值班

主要為日志匯總，允許用戶根據(jù)特定的時間段查詢值班日志，包括異常情況、日志詳情以及創(chuàng)建和修改時間，從而提高了值班記錄的可追溯性和個人責(zé)任感。

1.4.3 值班統(tǒng)計

提供值班津貼和調(diào)代統(tǒng)計功能，實現(xiàn)了對值班成本和人員配置的精細(xì)化管理。值班津貼一方面可以根據(jù)選擇時間段，顯示對應(yīng)日期、星期、職員姓名、職工類型、部門、銀行卡號、值班補貼、餐補、總額、及對應(yīng)的班次數(shù)值。另一方面，刷新月報、刷新日報、津貼報表、餐補報表、導(dǎo)出對應(yīng)月份，值班類型，職員類型，編內(nèi)報表標(biāo)題，編外報表標(biāo)題等報表功能。調(diào)代統(tǒng)計根據(jù)選中時間段或姓名進(jìn)行查詢或?qū)С稣{(diào)代統(tǒng)計報表功能。用戶可以根據(jù)時間段生成詳細(xì)的報表，包括職員姓名、部門、補貼詳情等，為學(xué)院的財務(wù)管理和人力資源規(guī)劃提供了數(shù)據(jù)支持。

1.4.4 業(yè)務(wù)設(shè)置模塊

允許用戶根據(jù)學(xué)院的具體需求，自定義值班類型、班組設(shè)置和審批流程。審批流程的設(shè)置確保了所有值班調(diào)整都經(jīng)過嚴(yán)格的審批，保障了值班安排的合規(guī)性和透明度。業(yè)務(wù)設(shè)置分為值班類型、值班組、班組類型、值班設(shè)置、審批流程：

1）值班類型，值班津貼可支持新增，修改等操作。值班類型分為寒暑假、工作日、法定節(jié)假日，周末，系統(tǒng)按此規(guī)則生成全年的校歷值班類型表，特殊節(jié)假日需要系統(tǒng)管理員提前手動調(diào)整就可以，免去數(shù)據(jù)導(dǎo)入的問題。另外系統(tǒng)可以通過點擊快速復(fù)制前一天的值班類型，免去重復(fù)手工輸入的工作。值班根據(jù)工作日，周末，法定節(jié)假日，寒暑假四種情況進(jìn)行安排。時間段分為白班和晚班。白班為8：20至16：29，晚班為16：30至次日8：20。其中工作日沒有白班，工作日的值班包含晚自習(xí)班和宿舍班，寒暑假只有白班。

2）值班組，技師學(xué)院實際情況細(xì)分為春節(jié)領(lǐng)導(dǎo)組、普通教職工組、七個系晚自習(xí)組、專任教師組宿舍班、行政人員組、中層春節(jié)組、中層平時組、領(lǐng)導(dǎo)組等14個組別。每個組別內(nèi)可以添加組員、移除組員、查詢組員的功能。

3）班組類型主要可以新增與刪除、查詢，班組類型、班組代碼、點名權(quán)限、日志匯報、點名異常提醒、日志異常提醒、備注。具體班組類型包括專任教師、中層春節(jié)、中層領(lǐng)導(dǎo)、帶班領(lǐng)導(dǎo)、帶班領(lǐng)導(dǎo)春節(jié)、值班醫(yī)生、各系教師、普通教職工組、七個系部教師組。

4）值班設(shè)置可以簽到限制進(jìn)行開關(guān)，開啟后，將限制簽到地點要在簽到范圍之內(nèi)。簽到范圍、簽到半徑、個人簽到、可提前簽到、可推遲簽到、可提前簽退、可推遲簽退、調(diào)班時限、代班時限、告警天數(shù)、短信限制、日志時限、禁止連排、排班方式、智能排班、智能排班日、調(diào)班審核、代班審核、異常短信發(fā)送、異常短信通知、開啟移動端自有登錄功能。

5）審批流程可以設(shè)置新增加與刪除的功能。值班總表提交鎖定之后，需要調(diào)班或代班，由申請人通過學(xué)院APP發(fā)起調(diào)班或代班申請，選擇可以調(diào)班或代班的本組人，調(diào)班或代班人員手機(jī)會收到通知消息，并在學(xué)院APP上同意，申請表轉(zhuǎn)到值班組領(lǐng)導(dǎo)，審核通過，調(diào)班成功。值班中層發(fā)起申請需要分管領(lǐng)導(dǎo)審批。審批流程由系統(tǒng)設(shè)置。系統(tǒng)需要記錄原值班表，調(diào)班的人。

1.5 常用模塊

1.5.1 智能提醒功能

確保值班人員能夠及時接收到值班任務(wù)，避免遺漏。系統(tǒng)支持多種通知方式，包括短信、郵件和APP推送等，以適應(yīng)不同用戶的需求。此外，系統(tǒng)具備靈活處理異常情況的能力，保障值班工作的連續(xù)性和管理人員的工作負(fù)荷減輕。通過算法優(yōu)化，系統(tǒng)能夠合理規(guī)劃值班人員的工作內(nèi)容和順序，減少資源浪費，提高工作效率。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能為學(xué)院管理層提供了決策支持，有助于優(yōu)化值班流程和調(diào)整人員配置。在智能實現(xiàn)過程中，系統(tǒng)還需結(jié)合學(xué)院特定需求進(jìn)行算法調(diào)整和優(yōu)化，同時考慮易用性、穩(wěn)定性和安全性，確保系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。此外，系統(tǒng)還應(yīng)具備用戶管理、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、日志記錄等輔助功能[3]，以滿足學(xué)院值班管理的全面需求。

1.5.2 日常值班

通過學(xué)院APP實現(xiàn)了值班情況的實時記錄和反饋。值班人員可以通過APP快速登記考勤、巡查和處置情況，并通過附件功能上傳相關(guān)證據(jù)，如照片或文檔，增強(qiáng)了值班記錄的完整性和可信度。

1.5.3 報表統(tǒng)計

提供了強(qiáng)大的報表生成工具，支持多種報表格式的導(dǎo)出和打印，極大地提高了報表處理的效率。點名簽到系統(tǒng)通過智能化的方式[4-5]，簡化了值班人員的考勤過程，并通過直接在移動設(shè)備上的點名操作，提高了考勤的準(zhǔn)確性和便捷性。實現(xiàn)報表統(tǒng)計功能，能夠支持生成各種報表，包括考勤總表、值班記錄表，簽到記錄表等，報表可導(dǎo)出Excel和直接打印。

1.5.4 點名簽到

值班中層、值班行政人員系統(tǒng)智能給予點名的權(quán)限，不在當(dāng)前值班，就沒有這個權(quán)限。系統(tǒng)支持值班人員在線填寫值班記錄，包括值班情況、異常事件及處理結(jié)果等。管理人員可以通過系統(tǒng)隨時查看值班記錄，了解值班情況，為決策提供數(shù)據(jù)支持。

2 關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)圖如圖1所示，實現(xiàn)基于微服務(wù)模式，采用Java作為開發(fā)語言，MySQL作為數(shù)據(jù)存儲解決方案。前端界面采用Layui UI框架，后端框架則選用SpringBoot+SpringCloud，實現(xiàn)容器化部署[6]。系統(tǒng)界面采用多頁簽?zāi)Ｊ?，以適應(yīng)不同用戶的操作習(xí)慣。系統(tǒng)支持PC端、Android、iOS等主流操作系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)在所有終端保持一致性。此外，系統(tǒng)預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的外部接入接口和API，為后續(xù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展提供了便利。

3 部署方案

智能值班系統(tǒng)部署于學(xué)院提供的虛擬服務(wù)器上，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器。系統(tǒng)安裝、應(yīng)用程序安裝及維護(hù)由建設(shè)方負(fù)責(zé)。該服務(wù)器平臺基于Windows Server 2016操作系統(tǒng)構(gòu)建，而其后端數(shù)據(jù)庫則選用了MySQL。該系統(tǒng)被精心部署于學(xué)院的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，與外部網(wǎng)絡(luò)完全隔絕，并通過先進(jìn)的網(wǎng)關(guān)與防火墻技術(shù)確保了其安全性。為滿足院內(nèi)員工使用需求，系統(tǒng)通過門戶消息應(yīng)用推送值班消息提醒。外網(wǎng)訪問需通過VPN[7]連接內(nèi)網(wǎng)，并配置相應(yīng)的IP端口規(guī)則，以確保數(shù)據(jù)安全的同時實現(xiàn)功能完整性。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)部分功能實現(xiàn)包括前端界面設(shè)計和后端管理界面設(shè)計。前端APP交互界面如圖2所示，提供了功能按鈕，支持我的值班、簽到、申請、點名、消息等操作。

值班管理界面擔(dān)當(dāng)著值班配置的關(guān)鍵角色，如圖3所示。頁面左側(cè)的導(dǎo)航列包含了菜單項，通過點擊這些項，用戶可以進(jìn)入特定的功能區(qū)域，管理員則有權(quán)為不同用戶設(shè)置相應(yīng)的菜單訪問權(quán)限。以下代碼是JavaScript的一部分，使用了jQuery庫來處理網(wǎng)頁上的用戶交互，目的是處理日期的變更和數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。

$（function （） {

initDataGrid（groupTitleList， shiftTypeTitleList）;

$（\".btnMonth\"）.click（function （） {

changeDay（getThisMonthDay（））;

}）;

$（\".btnLastMonth\"）.click（function （） {

changeDay（getPreMonth（day））;

}）;

$（\".btnNextMonth\"）.click（function （） {

changeDay（getNextMonth（day））;

}）;

//導(dǎo)出排班數(shù)據(jù)

$（\".btnExport\"）.click（function （） {

//window.open（\"/shift/myShiftTable/myShiftTableExport？dayStr=\" + day）;

window.open（\"/shift/shiftTable/shiftTableExport？dayStr=\" + day）;

}）;

$（\".btn-search\"）.click（function （） {

changeDay（$（\"#day\"）.val（））;

}）

}）;

圖4值班類型管理頁面，為了更加簡潔地展示值班類型，在值班模塊中的值班類型，根據(jù)預(yù)先規(guī)劃進(jìn)行新增、查詢、篩選、清空與刪除的功能。

圖5值班日歷頁面，為了所見即所得展示值班值班日歷，右邊為排班類型，左邊為傳統(tǒng)日歷設(shè)計的值班日歷頁面，將值班類型信息嵌入到值班日歷中。

系統(tǒng)投入運行以來經(jīng)過多部門教師及管理者充分反饋與迭代更新，展現(xiàn)出了出色的穩(wěn)定性和有效性，顯著提升了值班管理的效率和質(zhì)量[8-10]。值班人員使用APP可以更加便捷地安排任務(wù)、調(diào)代班和查看記錄。排班人員運用智能排班、統(tǒng)計報表等功能大大減輕了工作負(fù)擔(dān)。同時，系統(tǒng)提供的智能算法也幫助學(xué)院實現(xiàn)了更加合理和高效的值班安排。

5 結(jié) 論

技師學(xué)院智能值班系統(tǒng)能夠顯著提高實際值班效率，優(yōu)化資源配置，并通過減少人為干預(yù)，增強(qiáng)值班管理的準(zhǔn)確性和可靠性。作為學(xué)院信息系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)對于促進(jìn)技師學(xué)院的高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。未來，系統(tǒng)將繼續(xù)采用“以人為本”的的信息技術(shù)，包括智能更新人員管理狀態(tài)做好智能提醒與調(diào)代班管理，以進(jìn)一步提升值班管理的效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] WANG L，CHEN M. Microservices Architecture in Educational Information Systems： A Case Study [J].Computers amp; Education，2022，178：104-145.

[2] 匯智動力.Spring Boot+Spring Cloud 實戰(zhàn)：微課版 [M].北京：人民郵電出版社，2022：82-83.

[3] GARCIA F，JACOBS J. Security and Privacy in Information Systems： A Contemporary Analysis [J].Journal of Information Security，2023，14（2）：211-225.

[4] LI H，ZHANG J. Design and Implementation of an Intelligent Duty Scheduling System for Higher Education Institutions [J].Journal of Educational Technology amp; Society，2023，26（1）：123-134.

[5] 張正何.高校財務(wù)自定義票據(jù)打印系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [J].玉林師范學(xué)院學(xué)報，2013，34（2）：127-133.

[6] 曹浩，黎杰，謝彬.基于SpringBoot+Vue的桂林龍勝各族自治縣的旅游信息系統(tǒng)設(shè)計 [J].現(xiàn)代信息科技，2024，8（16）：102-106.

[7] 張睿，潘旭，張柯新，等.基于VPN的高校校園網(wǎng)絡(luò)安全精準(zhǔn)防護(hù)策略 [J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2024（3）：69-71.

[8] 余林松，劉銀，黃亞休，等.淺析醫(yī)院多級交班系統(tǒng)功能規(guī)劃設(shè)計與探討 [J].軟件，2020，41（7）：105-107.

[9] 張丹丹，李弘.基于B/S架構(gòu)的辦公管理系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) [J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2024，21（9）：44-48+106.

[10] 王帥杰，湯倩雯，楊啟光.生成式人工智能在教育應(yīng)用中的國際觀察：挑戰(zhàn)、應(yīng)對與鏡鑒 [J].電化教育研究，2024，45（5）：106-112+120.

作者簡介：鄭平輝（1983—），男，漢族，福建莆田人，高級工程師，碩士，研究方向：軟件工程。