摘 要：随着技师学院规模的增长，传统手工排班方法已不适应现代管理需求。该研究旨在规划设计基于微服务架构的技师学院智能值班系统，提高校园安全管理的效率和响应速度。系统核心功能包括智能排班、智能提醒和调代班管理，并通过移动APP与数据库进行交互。不仅满足了排班、任务分配和记录的核心需求，还提供了用户管理、数据备份等辅助功能。经过实际部署测试，系统显示出卓越的稳定性和有效性，有效提高了值班管理的智能程度。
关键词：微服务架构；智能值班；功能需求；APP交互
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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 systems 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
基金项目：福建省教育科学“十四五”规划课题（FJJKZX21-001）
0 引 言
随着技师学院规模的迅速扩大，传统的人工排班方式已暴露出其局限性，难以满足日益增长的值班需求。当前技师学院值班管理存在着诸多问题。首先，传统的值班管理方式往往采用纸质记录或简单的电子表格，难以实现数据的快速录入和查询，且易于丢失和损坏。其次，人工排班存在机械性和重复性、主观性和不公平性，难以确保值班任务的合理分配。此外，值班过程中的调代班频繁，查询不便，监控和提醒功能不足，容易导致值班人员的疏忽和遗漏。当前值班管理普遍存在效率低下、易出错、管理成本高昂等问题，这些问题严重制约了技师学院日常运行的管理效率和安全稳定。因此，开发一套智能值班系统，以实现复杂值班、智能化排班、实时监控和智能提醒，实现院系值班数据跨部门与系部共享，对于提升学院管理水平具有重要意义。
1 系统设计
该系统后端架构为计算机端用户界面设计，而前端采用HTML5技术开发，确保了对移动APP端的兼容性，满足全院教职工的便捷使用需求。鉴于教育管理类模块的多样性和复杂性，系统采用微服务架构[1]，实现了各模块的独立运行，降低了系统间的耦合度，提高了可维护性和扩展性[2]。技术选型灵活，基础设施智能化程度高，稳定性优良。该系统聚焦于值班管理这一核心需求，深入挖掘校历设置、智能排班、调代班管理、值班日志、报表统计、值班总表、历史排班查询功能；具有基础资料、系统设置、值班管理、我的值班、值班统计、业务设置、我的排班、排班管理、日志记录等功能需求。
1.1 系统功能
系统功能划分为三大模块：基础需求、排班需求和值班需求，基本功能需求如表1所示。
1.2 基础需求
1.2.1 基础资料与系统设置
基础资料包括职员信息、部门管理、校历设置、日期类型、人事状态：
1）职员信息支持技师学院人员信息新增、删除及数据中心同步维护，如工号、姓名、代码、性别、联系电话、状态、职工类型、部门、银行卡号、创建人、创建时间、清除APP登录。
2）部门管理支持学院部门与系部、部门人员信息维护的增删查改以及数据中心同步维护。
3）校历设置实现每学期按照技师学院校历设置。
4）日期类型支持日期新增、删除的代码、日期类型、等级序号、日期背景色的操作，如设置节假日、春节、寒暑假、工作日、周末等日期类型。
5）人事状态支持全院教职工人员状态定期更新，如教师请产假、怀孕、长假、借调、特批、其他的状态。
1.2.2 系统设置
包括用户管理、角色管理、页面管理、功能配置。系统设置模块是保障系统安全性和提升管理效率的关键。用户管理功能为管理员提供了一个集中的平台，用于维护员工账号，包括权限配置和个人信息更新。角色管理功能通过精细化的角色分配，实现了对不同用户权限的严格控制。页面管理与功能配置进一步增强了系统的可定制性，允许管理员根据具体需求调整界面元素和系统模块的参数。
1.3 排班需求
排班管理：系统能够根据学院各部门的工作需求、人员配置及节假日安排等因素，智能生成合理的值班表。同时，支持管理人员手动调整值班表，以满足特殊情况下的需求。排班需求主要包括我的排班、排班管理、日志记录。
1.3.1 我的排班
主要包括值班表、值班计划、我的班组。值班表显示查询本月、上月及下月的学院变动后值班表，具体如开始时间、星期、日期类型、带班领导、中层工作日晚班、中层周末白班、中层周末晚班、中层节假日白班、中层节假日晚班、普通教师周末白班、普通教师周末晚班、普通教师节假日晚班、行政晚班、1至8号楼专任宿舍班、7个系部晚自习。值班计划显示开始时间、结束时间、状态等状态。我的班组显示值班组、班组类型、班组管理员、值班领导、状态、创建人、创建时间。
1.3.2 排班管理
主要包括值班总表、值班计划、值班日历。值班总表与值班表呈现内容一致。值班计划主要进行新增、智能排班、删除排班详情、选择班组、批量修改、导出。值班日历指管理员可根据实际情况调整校历和值班规则，如增、减值班人数、值班时间等。每个月固定时间系统根据规则智能排班，生产初表。也可由管理员提交排班需求智能排班。值班组管理员可以查看初表，选择自己的组，可以手动调整。系统在规定日之内，智能提交上报，值班表锁定。
1.3.3 日志记录
主要包括操作记录、系统日志、短信记录。该模块详细记录了所有系统操作，为系统操作提供了详尽的审计轨迹。
1.4 值班需求
值班需求总共分为值班管理、我的值班、值班统计、业务设置四个模块。
1.4.1 值班管理
根据系统需求功能分为签到查询、值班审批、值班日志、点名记录、缺勤查询。系统管理员依据校历智能生成初步排班表，并通过排班管理人员的调整，形成最终的值班计划。此外，系统支持通过APP提交调班或代班申请，经过必要的审批流程后，智能更新排班数据，确保了值班安排的灵活性和响应速度。
1.4.2 我的值班
主要为日志汇总，允许用户根据特定的时间段查询值班日志，包括异常情况、日志详情以及创建和修改时间，从而提高了值班记录的可追溯性和个人责任感。
1.4.3 值班统计
提供值班津贴和调代统计功能，实现了对值班成本和人员配置的精细化管理。值班津贴一方面可以根据选择时间段，显示对应日期、星期、职员姓名、职工类型、部门、银行卡号、值班补贴、餐补、总额、及对应的班次数值。另一方面，刷新月报、刷新日报、津贴报表、餐补报表、导出对应月份，值班类型，职员类型，编内报表标题，编外报表标题等报表功能。调代统计根据选中时间段或姓名进行查询或导出调代统计报表功能。用户可以根据时间段生成详细的报表，包括职员姓名、部门、补贴详情等，为学院的财务管理和人力资源规划提供了数据支持。
1.4.4 业务设置模块
允许用户根据学院的具体需求，自定义值班类型、班组设置和审批流程。审批流程的设置确保了所有值班调整都经过严格的审批，保障了值班安排的合规性和透明度。业务设置分为值班类型、值班组、班组类型、值班设置、审批流程：
1）值班类型，值班津贴可支持新增，修改等操作。值班类型分为寒暑假、工作日、法定节假日，周末，系统按此规则生成全年的校历值班类型表，特殊节假日需要系统管理员提前手动调整就可以，免去数据导入的问题。另外系统可以通过点击快速复制前一天的值班类型，免去重复手工输入的工作。值班根据工作日，周末，法定节假日，寒暑假四种情况进行安排。时间段分为白班和晚班。白班为8：20至16：29，晚班为16：30至次日8：20。其中工作日没有白班，工作日的值班包含晚自习班和宿舍班，寒暑假只有白班。
2）值班组，技师学院实际情况细分为春节领导组、普通教职工组、七个系晚自习组、专任教师组宿舍班、行政人员组、中层春节组、中层平时组、领导组等14个组别。每个组别内可以添加组员、移除组员、查询组员的功能。
3）班组类型主要可以新增与删除、查询，班组类型、班组代码、点名权限、日志汇报、点名异常提醒、日志异常提醒、备注。具体班组类型包括专任教师、中层春节、中层领导、带班领导、带班领导春节、值班医生、各系教师、普通教职工组、七个系部教师组。
4）值班设置可以签到限制进行开关，开启后，将限制签到地点要在签到范围之内。签到范围、签到半径、个人签到、可提前签到、可推迟签到、可提前签退、可推迟签退、调班时限、代班时限、告警天数、短信限制、日志时限、禁止连排、排班方式、智能排班、智能排班日、调班审核、代班审核、异常短信发送、异常短信通知、开启移动端自有登录功能。
5）审批流程可以设置新增加与删除的功能。值班总表提交锁定之后，需要调班或代班，由申请人通过学院APP发起调班或代班申请，选择可以调班或代班的本组人，调班或代班人员手机会收到通知消息，并在学院APP上同意，申请表转到值班组领导，审核通过，调班成功。值班中层发起申请需要分管领导审批。审批流程由系统设置。系统需要记录原值班表，调班的人。
1.5 常用模块
1.5.1 智能提醒功能
确保值班人员能够及时接收到值班任务，避免遗漏。系统支持多种通知方式，包括短信、邮件和APP推送等，以适应不同用户的需求。此外，系统具备灵活处理异常情况的能力，保障值班工作的连续性和管理人员的工作负荷减轻。通过算法优化，系统能够合理规划值班人员的工作内容和顺序，减少资源浪费，提高工作效率。数据统计分析功能为学院管理层提供了决策支持，有助于优化值班流程和调整人员配置。在智能实现过程中，系统还需结合学院特定需求进行算法调整和优化，同时考虑易用性、稳定性和安全性，确保系统高效稳定运行。此外，系统还应具备用户管理、数据备份与恢复、日志记录等辅助功能[3]，以满足学院值班管理的全面需求。
1.5.2 日常值班
通过学院APP实现了值班情况的实时记录和反馈。值班人员可以通过APP快速登记考勤、巡查和处置情况，并通过附件功能上传相关证据，如照片或文档，增强了值班记录的完整性和可信度。
1.5.3 报表统计
提供了强大的报表生成工具，支持多种报表格式的导出和打印，极大地提高了报表处理的效率。点名签到系统通过智能化的方式[4-5]，简化了值班人员的考勤过程，并通过直接在移动设备上的点名操作，提高了考勤的准确性和便捷性。实现报表统计功能，能够支持生成各种报表，包括考勤总表、值班记录表，签到记录表等，报表可导出Excel和直接打印。
1.5.4 点名签到
值班中层、值班行政人员系统智能给予点名的权限，不在当前值班，就没有这个权限。系统支持值班人员在线填写值班记录，包括值班情况、异常事件及处理结果等。管理人员可以通过系统随时查看值班记录，了解值班情况，为决策提供数据支持。
2 关键技术
系统的技术架构图如图1所示，实现基于微服务模式，采用Java作为开发语言，MySQL作为数据存储解决方案。前端界面采用Layui UI框架，后端框架则选用SpringBoot+SpringCloud，实现容器化部署[6]。系统界面采用多页签模式，以适应不同用户的操作习惯。系统支持PC端、Android、iOS等主流操作系统，确保数据在所有终端保持一致性。此外，系统预留了标准、规范的外部接入接口和API，为后续业务扩展提供了便利。
3 部署方案
智能值班系统部署于学院提供的虚拟服务器上，包括数据库服务器和Web服务器。系统安装、应用程序安装及维护由建设方负责。该服务器平台基于Windows Server 2016操作系统构建，而其后端数据库则选用了MySQL。该系统被精心部署于学院的内部网络环境中，与外部网络完全隔绝，并通过先进的网关与防火墙技术确保了其安全性。为满足院内员工使用需求，系统通过门户消息应用推送值班消息提醒。外网访问需通过VPN[7]连接内网，并配置相应的IP端口规则，以确保数据安全的同时实现功能完整性。
4 系统实现
系统部分功能实现包括前端界面设计和后端管理界面设计。前端APP交互界面如图2所示，提供了功能按钮，支持我的值班、签到、申请、点名、消息等操作。
值班管理界面担当着值班配置的关键角色，如图3所示。页面左侧的导航列包含了菜单项，通过点击这些项，用户可以进入特定的功能区域，管理员则有权为不同用户设置相应的菜单访问权限。以下代码是JavaScript的一部分，使用了jQuery库来处理网页上的用户交互，目的是处理日期的变更和数据的导出。
$（function （） {
initDataGrid（groupTitleList， shiftTypeTitleList）;
$（\".btnMonth\"）.click（function （） {
changeDay（getThisMonthDay（））;
}）;
$（\".btnLastMonth\"）.click（function （） {
changeDay（getPreMonth（day））;
}）;
$（\".btnNextMonth\"）.click（function （） {
changeDay（getNextMonth（day））;
}）;
//导出排班数据
$（\".btnExport\"）.click（function （） {
//window.open（\"/shift/myShiftTable/myShiftTableExport？dayStr=\" + day）;
window.open（\"/shift/shiftTable/shiftTableExport？dayStr=\" + day）;
}）;
$（\".btn-search\"）.click（function （） {
changeDay（$（\"#day\"）.val（））;
}）
}）;
图4值班类型管理页面，为了更加简洁地展示值班类型，在值班模块中的值班类型，根据预先规划进行新增、查询、筛选、清空与删除的功能。
图5值班日历页面，为了所见即所得展示值班值班日历，右边为排班类型，左边为传统日历设计的值班日历页面，将值班类型信息嵌入到值班日历中。
系统投入运行以来经过多部门教师及管理者充分反馈与迭代更新，展现出了出色的稳定性和有效性，显著提升了值班管理的效率和质量[8-10]。值班人员使用APP可以更加便捷地安排任务、调代班和查看记录。排班人员运用智能排班、统计报表等功能大大减轻了工作负担。同时，系统提供的智能算法也帮助学院实现了更加合理和高效的值班安排。
5 结 论
技师学院智能值班系统能够显著提高实际值班效率，优化资源配置，并通过减少人为干预，增强值班管理的准确性和可靠性。作为学院信息系统的重要组成部分，该系统对于促进技师学院的高质量发展具有重要作用。未来，系统将继续采用“以人为本”的的信息技术，包括智能更新人员管理状态做好智能提醒与调代班管理，以进一步提升值班管理的效率和质量。
参考文献：
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作者简介：郑平辉（1983—），男，汉族，福建莆田人，高级工程师，硕士，研究方向：软件工程。
