0 引 言
2019 年 10 月，教育部印发《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》，再次强调深化创新创业教育改革，挖掘和充实各类课程、各个环节的创新创业教育资源，强化创新创业协同育人[1]。随着我国经济的飞速发展和科技的快速进步，我国社会的整体发展水平得到了大幅度提升，这对于本科高校的教学理念、教学方式、管理模式都提出了更高的要求，对于人才能力的要求也越来越高。计算机专业由于普遍具有非常强的实践与应用型特征，在当前高等教育改革发展的背景下，应用型本科院校在该专业的人才培养将迎来巨大的发挥空间[2-3]。
文献 [4—5] 中探讨了调整计算机应用型人才的培养方案，以计算机思维的培养为核心，将计算思维能力培养贯穿整个课程体系。教学不能仅仅局限于课堂教学，讲授不能仅仅局限于教材，而是要根据学生的切实需求，改革教学方法，使学生掌握扎实的计算机理论知识并突出实践能力的培养。
文献 [6—7] 中提出应用型本科院校肩负着为国家培养应用型工程技术人才的重任，应该因地制宜，充分发挥学生的特点，加强与地方 IT 产业链的创新合作，实现学校与企业的共赢。为此，学校和企业需要深度融通，共同确立培养方案，根据企业对技术的需求组织课程教学，通过强化企业技能与参加企业岗位实训，实现人才培养和企业的对接。文献 [8] 中也提出通过采用“深度校企合作”模式建设专业核心能力课程群，进行专业核心课程的教学改革，从而提高计算机专业学生的一次就业率、专业对口率和薪资水平。
文献 [9] 中论述了培养当代大学生创新创业能力对创建创新型国家具有重大战略意义，并对当前应用型本科计算机专业学生的创新创业培养现状进行分析，提出高校必须从本质上建立健全、完善的教学体系，从实践中对大学生创新创业能力进行相关培养与教学，以此提高应用型本科计算机专业学生的创新创业能力。
综上所述，国内从事高等教育的专家、学者从不同角度研究了提高应用型本科计算机专业学生能力的方法，都取得了一定的成果。应用型本科最重要的就是学生实践能力与创新能力的培养。在培养计算机专业学生的时候需要将实践与理论相结合，将企业项目分解成一个个小的工程实例再转化成教学案例，从而提升学生的专业能力。从项目中提取知识点，完善学生的知识单元，再层层往上完善学生的专业能力，达到完善高等学历继续教育计算机专业课程体系，进而完善计算机专业建设的目的。
1 工程项目选择的原则及项目转化成知识点的过程
1.1 项目描述
项目必须能够反应真实工作场景，可以是一个产品、过程、系统等。项目描述的要素有项目名称、项目的意义、项目的目标以及项目的图示。项目的意义表示的是在某个具体领域工程中的作用和意义。项目的目标则是从人才培养目标的达成中选择项目的教育教学意义。
项目的图示是图文并茂地描述项目的结构和工作原理，能支持项目的解构与重构。教学实践项目是为了使学生巩固和加深理论知识，将典型技术和技能达到统一，是培养具有创新意识的高素质技术人员的重要环节。
1.2 项目选择的原则
并不是所有的项目都能成为人才培养方案中让学生实践的案例，企业项目或工程案例有很多，但教学实践项目所需要很有限，如何在众多的项目或工程案例中遴选符合教学所需要的实践项目，被选择的项目必须满足以下 7 点基本原则：①项目来源于工程，具有真实性、系统性、通用性与典型性；②项目集要完全覆盖专业能力培养要求，单个项目应尽可能覆盖专业能力培养要求；③与学生已具有的知识架构、能力和工作背景建立关联；④有利于专业能力培养与通用能力培养相融合；⑤有利于工程科学教育与工程实践教育相融合；⑥有利于培养方案设计者和实施者保持一致；⑦有利于约束课程体系的结构、次序和对应关系。
1.3 项目转化成知识点的过程
从人才培养目标达成的角度，基于专业能力，选择合适的实际工程项目，说明该项目在工程中的作用与意义、教育教学作用与意义、结合图示说明项目的结构和工作原理。一个项目中所需学习的知识、完成的工作量过于庞大，须将大任务分解成小任务，将小任务分解成一个个知识点，这样比较方便老师教学，也容易挑起学生学习的兴趣，慢慢完成整个项目的学习。先将项目解构为工程实例，以直观方式展示项目与工程实例之间的结构关系，说明工程实例涵盖的培养目标；将项目分解成工程实例后，由教师将工程实例转换为教学案例，并说明案例涵盖的培养目标；罗列教学案例涵盖的知识点，要求案例覆盖的知识点（概念、原理、理论、方法等）完整、清晰。项目转换成知识点的完整过程如图 1 所示，具体的项目“教务管理系统”的转换过程如图 2 所示。
2 计算机专业岗位能力体系与知识点
计算机专业岗位能力体系分为一级能力、二级能力和三级能力，相应的知识单元和知识点如图 3 所示。一级能力是指从学科或专业研究的基本问题或对象角度出发，结合第一、二阶段专业调研、数据分析及专家经验等获得的能力要素，对本专业人才培养的能力进行聚类概括。本次分析的数据来自中国地质大学（武汉）网络学院提供的计算机专业就业爬虫数据，共 94 746 条。剔除与计算机专业无关的岗位，如工厂普工、司机、法务等，保留与计算机有关的岗位如技术顾问、软件销售、产品运营等，总计剩余 26 962 条计算机相关岗位数据。再根据中小企业清单中的企业，在拉勾网上选取有代表性的计算机相关岗位 168 个，加入上述数据中，总计 27 130 条岗位信息。
计算机专业的一级能力分为 4 个方面，包括数据获取与组织（处理对象）、数据处理（处理）、建模与算法设计（处理方法）、程序设计与软件开发。二级能力是指按照学科或者专业研究的范畴或领域等对一级能力进行延伸细化，计算机二级能力一共有 16 个方面，其中数据获取与组织（处理对象）的二级能力包括数据获取、数据传输、数据组织（存储）。三级能力是指在二级能力基础上进一步分解获得，计算机专业能力体系中三级能力有 30 个，数据获取的三级能力包括数据生产、传感器感知、数据爬取；数据传输的三级能力包括数据编码、数据传输与网络、数据压缩与解压缩、数据加密与解密；数据组织（存储）的三级能力包括内存数据组织、外存文件组织、数据库。
分解为三级能力的目的是要确定基本的知识单元，知识单元是达成本专业人才培养三级能力的知识集合，主要依据本专业的知识能力图谱，每一个三级能力培养需要知识单元达成，其中计算机专业能力体系一共包括 74 个知识单元，如数据编码就包括常用编码和差错控制两个知识单元。知识点主要指通过项目解构转换出的教学案例中涵盖的具体教学内容。知识单元和知识点的关系达成三级能力的知识单元要和通过项目解构转换产生的教学案例涵盖的知识点进行对应。部分详细的计算机专业岗位能力体系如图 4 所示。
3 工程项目与岗位能力的知识点汇集
3.1 项目与岗位能力的知识点汇集过程
项目转化成知识点，首先需要选择合适的工程项目，然后将项目解构为若干个工程实例；将工程实例转化为多个教学案例；提取教学案例中具体的知识点。岗位能力体系包括一级能力、二级能力、三级能力、知识单元、知识点，项目与岗位知识能力在知识点处有汇集。整个过程如图 5 所示，具体的项目与岗位能力的知识点汇集如图 6 所示。
3.2 3个具体的项目与岗位能力体系的知识点汇集
1）用爬虫技术建立电影网站。
项目可以分解成设计个人兴趣和爱好的网站，使用 scrapy 实现网页递归爬取关键词，用 Web 实现数据库的插入、删除、修改、查询和统计功能，用浏览器 / 服务器结构实现用户登录验证，编写测试用例等教学案例。然后从教学案例中学到 HTMl 知识、HTTP 协议、正则表达式、爬虫原理、爬虫框架、JAVA、桌面应用软件前端、白盒测试、黑盒测试、手工测试与自动化测试、功能测试、接口测试、性能测试、单元测试和系统测试等知识点。这些知识点对应的知识单元则是计算机网络、软件开发工具与平台、测试环境、测试方法、测试分类、测试级别等。这些知识单元对应的三级能力有数据爬取、程序设计语言、前端开发、软件测试。对应的二级能力是数据获取、软件开发设计、软件开发、软件质量分析与测试。一级能力则有数据获取与组织、程序设计与软件开发（过程与算法）。
2）教务管理系统。
可以分解成顺序表、链表、栈和队列等数据结构的建立、查找、删除、插入和遍历，编程实现交换排序、冒泡排序、快速排序、插入排序、二叉树排序、顺序查找、折半查找、插值查找、二叉排序树查找等排序与查找算法的教学案例，以及编程实现成绩管理系统添加、删除、查询和统计，构建教务管理系统的 E-R 模型，建立表与表间关系，画出教务管理系统的数据流图，编写测试用例，以教务管理系统为例估算软件开发成本和开发周期等教学案例。
在这些教学案例中能学到线性结构顺序表、链表、栈和队列、串、数组与非线性结构树和图的相关知识点，以及排序与查找的有关算法、表的建立与修改、数据库的完整性原则、E-R 模型、结构化方法（数据流图、数据字典、软件需求规格说明书）、软件开发成本估算等知识点。这些知识点又对应逻辑结构、关系数据模型、结构化查询语言 SQL 等知识单元。知识单元所属的三级能力又有内存数据组织、数据库、算法设计、程序设计语言、软件测试、产品设计（项目计划）、软件运行与维护。对应的二级能力有数据组织（存储）、数据排序、数据查找、软件开发设计（架构）、软件质量分析与测试、软件项目管理。一级能力则有数据获取与组织、数据处理和程序设计与软件开发。
3）社交聊天程序。
可以分解成编程实现简易聊天程序（套接字编程），用客户 / 服务器结构实现用户登录验证，编程实现获取 GPS 位置信息，编程实现文件的读写功能等教学案例。这些教学案例中又包括 DNS、网络协议、TCP/IP 模型、IP 地址、子网掩码、网关、桌面应用软件服务器端、文件、即时压缩等知识点。知识点对应的知识单元则有网络体系结构、TCP/IP、数据压缩分类、数据压缩编码等。知识单元对应的三级能力则有网络规划与设计、数据压缩和解压缩、服务器端开发、软件测试等。对应的二级能力则是数据传输、软件开发设计（架构）、软件开发和软件质量分析与测试等。锻炼到的一级能力则有数据获取与组织、软件开发与程序设计。
每个项目都能分解成很多教学案例，其中包含大量的知识点，涉及专业能力体系的很多方面。多个项目就可以覆盖很广阔的能力体系。项目与岗位能力关系示意图如图 7 所示。
4 结 语
随着区域社会经济的发展和行业企业需求的不断变化，计算机应用型人才的培养模式也需要不断地进行创新和实践，并在实践中不断总结和完善，才能为国家重大战略需求以及地方经济的发展培养合格的应用型创新人才。通过实施项目转化成知识点的过程，并通过实际的数据分析出计算机岗位能力体系，实现两者之间通过知识点汇集的过程，完善了计算机专业的课程体系建设以及计算机的专业建设，探索项目化的教育模式，为计算机产业的发展培养更多合格的人才。
参考文献：
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基金项目：湖北省高等学校省级教学研究项目“网络教育计算机科学与技术专业建设研究”（ 2021166 ）。
第一作者简介：李向，男，中国地质大学（武汉）副教授，研究方向为机器学习及应用，lixiang@cug.edu.cn。
引文格式: 李向, 童恒建, 谌宇琪. 工程项目教学与企业岗位能力的知识点汇集研究 [J]. 计算机教育, 2023(8): 100-150.
转自：“计算机教育”微信公众号
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