新工科背景下计算机本科专业人才“并行计算”思维与能力培养途径的探索

张志宏

摘 要：新经济的出现推动着大数据、云计算、物联网等新技术的快速发展，而新技术的快速发展对计算机类本科专业人才知识结构提出了新要求。因此，面向新经济的计算机类本科专业改造升级途径探索与实践就是非常紧迫的事情，尤其对于一般本科高校计算机类专业改造升级更为重要。文章将紧紧围绕高校应用型转型发展的要求，从课程内容重构和探索新的教学方法、校企合作和实践能力培养体系建设几方面对并行计算思维与能力培养途径进行探索。

关键词：新工科；计算机专业；并行计算思维

一、当前关于并行计算课程革新的研究现状

目前，为了加强对本科计算机专业人才并行与分布式计算思维与系统能力的培养，国内外计算机行业专家们积极探索并提出了一些有针对性的指导建议。美国计算机协会ACM和国际电子电气工程师协会计算机学会IEEE-CS发起制定每10年更新的《计算机专业（本科）课程设置指南之CS2013》中，首次将并行与分布式计算类课程的等级由原来的选修课程提升为核心基础课程；国内教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会在新的教学指导纲领性文件中指出，计算机类本科生应具备四大专业基本能力，包括计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力，其中系统能力占总能力的75%，系统包括嵌入式系统、移动计算系统、并行计算系统以及基于服务的计算系统。国内外著名高校已经开始向计算机专业本科生开设并行与分布式计算相关课程。哈佛大学开设了計算复杂性、并行计算、可计算学习以及神经计算等课程，麻省理工学院开设了并行计算和多核编程原理等课程。国内高校也相继开设了并行与分布式计算相关课程，如北京大学开设了“多核编程”课程， 南京大学开设了“并行处理技术”课程。

在一般本科高校中对培养计算机本科专业学生并行计算思维能力的研究还很少，本文将结合地方一般高校的实际情况，探索计算机本科专业学生的并行计算思维与能力培养。

二、地方本科高校“并行计算”思维与能力培养的途径

（一）课堂教学内容和方法改革

传统的“知识本位”的计算机人才培养教学内容已经不能满足新经济发展对计算机类专业人才的需求，建立理论与实践教育相融合的创新课程体系以及教学方法势在必行。在新经济对“大规模数据处理能力”要求的背景下，将计算机人才必需的并行计算理论基础知识与实际操作技能紧密结合，充分利用企业技术资源和设备资源，革新相关课程内容、建设新课程、实现校企合作出版教材与混合教学，这样的课程内容与教学方法能增强学生的学习积极性和实践性。

（二）校企长期稳定的合作机制

长期以来，传统的校企合作主要是依赖高校与企业之间的个人关系来搭建和维系，合作效果不明显，合作时间不长，校企之间没有实现互惠互利，人才培养也没有形成一个稳定的模式。因此，在新经济对“大规模数据处理能力”提出较高要求的背景下，高校应将教师培训、师资及教学资源共享、教材编写和学生就业等方面作为目标，以“大数据云平台实验室”建设为与企业合作的载体，建立地方高校与企业之间长期有效的合作方案，而不是趋于形式化和短期效益的融合方式。

（三）建立行之有效的学生实践平台

计算机技术本科人才的就业竞争力与其实践能力密切相关，而现行的人才培养体系更偏向于基础知识和技能的教学，虽然个别教师培养学生从事项目的开发，但并没有形成一个完整的实践能力培养平台。并且学生掌握的能力并不能完全适应新经济发展的形势下对计算机类人才能力的要求，必须通过指导学生项目实践、开展课题申报、积极参加各项竞赛来加强学生的实践水平。

本文把培养计算机类专业学生的并行计算思维能力作为切入点，重构课程内容，构建新的实践教学体系，探索新的教学方法，建设产教融合、校企合作的新模式，对适应新经济发展出现的新技术对应用型人才培养提出的新要求，探索一般本科高校“新工科”计算机类专业改造升级的有效途径具有重大的现实意义。

参考文献：

[1]顾佩华.新工科与新范式：概念、框架和实施路径[J]. 高等工程教育研究，2017（6）：14-15.

[2]杨丽宏.探索应用技术大学特色学院的办学模式[J].中国高等教育，2016（19）：50-51.