新工科背景下計算機本科專業(yè)人才“并行計算”思維與能力培養(yǎng)途徑的探索

張志宏

摘 要：新經(jīng)濟的出現(xiàn)推動著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展，而新技術(shù)的快速發(fā)展對計算機類本科專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)提出了新要求。因此，面向新經(jīng)濟的計算機類本科專業(yè)改造升級途徑探索與實踐就是非常緊迫的事情，尤其對于一般本科高校計算機類專業(yè)改造升級更為重要。文章將緊緊圍繞高校應用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，從課程內(nèi)容重構(gòu)和探索新的教學方法、校企合作和實踐能力培養(yǎng)體系建設幾方面對并行計算思維與能力培養(yǎng)途徑進行探索。

關(guān)鍵詞：新工科；計算機專業(yè)；并行計算思維

一、當前關(guān)于并行計算課程革新的研究現(xiàn)狀

目前，為了加強對本科計算機專業(yè)人才并行與分布式計算思維與系統(tǒng)能力的培養(yǎng)，國內(nèi)外計算機行業(yè)專家們積極探索并提出了一些有針對性的指導建議。美國計算機協(xié)會ACM和國際電子電氣工程師協(xié)會計算機學會IEEE-CS發(fā)起制定每10年更新的《計算機專業(yè)（本科）課程設置指南之CS2013》中，首次將并行與分布式計算類課程的等級由原來的選修課程提升為核心基礎課程；國內(nèi)教育部計算機科學與技術(shù)專業(yè)教學指導委員會在新的教學指導綱領(lǐng)性文件中指出，計算機類本科生應具備四大專業(yè)基本能力，包括計算思維能力、算法設計與分析能力、程序設計與實現(xiàn)能力以及系統(tǒng)能力，其中系統(tǒng)能力占總能力的75%，系統(tǒng)包括嵌入式系統(tǒng)、移動計算系統(tǒng)、并行計算系統(tǒng)以及基于服務的計算系統(tǒng)。國內(nèi)外著名高校已經(jīng)開始向計算機專業(yè)本科生開設并行與分布式計算相關(guān)課程。哈佛大學開設了計算復雜性、并行計算、可計算學習以及神經(jīng)計算等課程，麻省理工學院開設了并行計算和多核編程原理等課程。國內(nèi)高校也相繼開設了并行與分布式計算相關(guān)課程，如北京大學開設了“多核編程”課程， 南京大學開設了“并行處理技術(shù)”課程。

在一般本科高校中對培養(yǎng)計算機本科專業(yè)學生并行計算思維能力的研究還很少，本文將結(jié)合地方一般高校的實際情況，探索計算機本科專業(yè)學生的并行計算思維與能力培養(yǎng)。

二、地方本科高?！安⑿杏嬎恪彼季S與能力培養(yǎng)的途徑

（一）課堂教學內(nèi)容和方法改革

傳統(tǒng)的“知識本位”的計算機人才培養(yǎng)教學內(nèi)容已經(jīng)不能滿足新經(jīng)濟發(fā)展對計算機類專業(yè)人才的需求，建立理論與實踐教育相融合的創(chuàng)新課程體系以及教學方法勢在必行。在新經(jīng)濟對“大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力”要求的背景下，將計算機人才必需的并行計算理論基礎知識與實際操作技能緊密結(jié)合，充分利用企業(yè)技術(shù)資源和設備資源，革新相關(guān)課程內(nèi)容、建設新課程、實現(xiàn)校企合作出版教材與混合教學，這樣的課程內(nèi)容與教學方法能增強學生的學習積極性和實踐性。

（二）校企長期穩(wěn)定的合作機制

長期以來，傳統(tǒng)的校企合作主要是依賴高校與企業(yè)之間的個人關(guān)系來搭建和維系，合作效果不明顯，合作時間不長，校企之間沒有實現(xiàn)互惠互利，人才培養(yǎng)也沒有形成一個穩(wěn)定的模式。因此，在新經(jīng)濟對“大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力”提出較高要求的背景下，高校應將教師培訓、師資及教學資源共享、教材編寫和學生就業(yè)等方面作為目標，以“大數(shù)據(jù)云平臺實驗室”建設為與企業(yè)合作的載體，建立地方高校與企業(yè)之間長期有效的合作方案，而不是趨于形式化和短期效益的融合方式。

（三）建立行之有效的學生實踐平臺

計算機技術(shù)本科人才的就業(yè)競爭力與其實踐能力密切相關(guān)，而現(xiàn)行的人才培養(yǎng)體系更偏向于基礎知識和技能的教學，雖然個別教師培養(yǎng)學生從事項目的開發(fā)，但并沒有形成一個完整的實踐能力培養(yǎng)平臺。并且學生掌握的能力并不能完全適應新經(jīng)濟發(fā)展的形勢下對計算機類人才能力的要求，必須通過指導學生項目實踐、開展課題申報、積極參加各項競賽來加強學生的實踐水平。

本文把培養(yǎng)計算機類專業(yè)學生的并行計算思維能力作為切入點，重構(gòu)課程內(nèi)容，構(gòu)建新的實踐教學體系，探索新的教學方法，建設產(chǎn)教融合、校企合作的新模式，對適應新經(jīng)濟發(fā)展出現(xiàn)的新技術(shù)對應用型人才培養(yǎng)提出的新要求，探索一般本科高?！靶鹿た啤庇嬎銠C類專業(yè)改造升級的有效途徑具有重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

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