Bridging computer science education and industry: a competency-based architecture using e-CF

Abstract

The rapid growth of the information technology (IT) sector has made the existing gap between university training and industry requirements even more noticeable. As a result, many graduates feel the need to pursue additional qualifications to stay competitive in the job market. This paper suggests a recommendation system that connects academic results with professional expectations by using competency-based learning principles and the European e-Competence Framework (e-CF). Competency-based learning shifts the focus from traditional knowledge assessments to skills and real-world outcomes. The e-CF offers a standardized and internationally recognized way to describe IT roles, skills, and proficiency levels. Based on previous research in personalized learning and curriculum changes, the proposed system identifies gaps between competencies gained in a student’s university program and those needed for specific IT roles. Using course similarity measures, the system maps both academic disciplines and job profiles, finds missing competencies, and calculates a personalized learning path that includes the minimum number of extra courses needed to fill these gaps. The architecture uses the IDEF0 functional modeling method, which clearly shows key processes such as analyzing competency gaps, and optimizing course paths. Preliminary evaluations suggest that this approach can reduce the time and effort needed for aligning competencies while improving the accuracy of skill gap detection. The findings are useful for universities looking to update their curricula, individuals aiming to develop specific skills, and employers wanting clearer and more comparable candidate profiles. By combining competency-based learning with a standardized European framework, this system provides a flexible and scalable solution for enhancing the connection between higher education and the changing demands of the IT job market. It can also be applied to other fields with established competency models. Швидке зростання сектору інформаційних технологій (ІТ) ще більше посилило існуючий розрив між університетською підготовкою та вимогами галузі. Як наслідок, багато випускників відчувають потребу в отриманні додаткової кваліфікації, щоб залишатися конкурентоспроможними на ринку праці. У цій статті пропонується система рекомендацій, яка пов’язує академічні результати з професійними очікуваннями, використовуючи принципи навчання на основі компетенцій та Європейську рамку е-компетенцій (e-CF). Навчання на основі компетенцій зміщує фокус з традиційних оцінок знань на навички та реальні результати. e-CF пропонує стандартизований та міжнародно визнаний спосіб опису ІТ-ролей, навичок та рівнів володіння. На основі попередніх досліджень персоналізованого навчання та змін у навчальних програмах запропонована система визначає розриви між компетенціями, отриманими студентом в університетській програмі, та тими, що необхідні для конкретних ІТ-ролей. Використовуючи онтології та показники подібності курсів, система відображає як академічні дисципліни, так і профілі посад, знаходить відсутні компетенції та розраховує персоналізований шлях навчання, який включає мінімальну кількість додаткових курсів, необхідних для заповнення цих прогалин. Архітектура використовує метод функціонального моделювання IDEF0, який чітко показує ключові процеси, такі як побудова онтологій, аналіз прогалин у компетенціях та оптимізація шляхів навчання. Попередні оцінки показують, що цей підхід може скоротити час і зусилля, необхідні для узгодження компетенцій, одночасно підвищуючи точність виявлення прогалин у навичках. Результати дослідження корисні для університетів, які прагнуть оновити свої навчальні програми, для осіб, які прагнуть розвинути певні навички, та для роботодавців, які бажають мати чіткіші та більш порівнянні профілі кандидатів. Поєднуючи навчання на основі компетенцій зі стандартизованою Європейською рамкою, ця система забезпечує гнучке та масштабоване рішення для посилення зв’язку між вищою освітою та мінливими вимогами ринку праці в галузі ІТ. Її також можна застосовувати до інших галузей з усталеними моделями компетенцій.