在高校计算机专业开展并行计算教学的必要性

  【雷竞技须安全稳定 DIY硬件频道】中国软件产业在历经多年的高速发展后，近年来呈现出自主创新和服务外包并行发展的成长格局。随着行业整体水品的不断提升，无论是本土原创软件企业还是外包软件生产商都在提高软件产品本身的竞争力上下足功夫，从软件创意到架构设计，从软件质量控制到性能调优，每个环节都力求做到更加完美以提高产品的竞争力。由此带来的软件人才需求也从几年前单纯的数量需求转变为质量与数量并举的更高要求。而对于直接面向就业培养人才的高职高专类院校，更加需要根据市场需要及时调整和更新教学内容以适应市场对高素质软件人才的需求。

  通过对软件产品生产流程进行分析，我们发现前端的软件需求、创意设计及架构设计对工程师的要求较高，往往需要由具备扎实的专业基础知识及丰富的开发经验的架构工程师方能完成设计阶段的工作，而接下来的实现阶段即软件编程和性能测试调优的工作则相对具体而简单，非常适合高校相关专业学生就业，这些环节同样对软件产品的整体水平有非常大的影响，能够使得软件产品从“跑得通”变为“跑得快”。根据英特尔公司对国内合作的近千家软件企业的调查了解，超过75%的软件企业目前正致力于通过提升软件性能来扩大市场份额，那么如何才能在目前的基础上提高软件的性能呢？并行编程就是实现这一目标的最佳途径之一。

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  众所周知，多核处理器已经成为当下计算机的主流配置，目前英特尔公司出厂的个人计算机(不包含上网本及嵌入式设备)和服务器处理器芯片已经全部为双核或多核架构。集成在同一片CPU内部的多个核心在硬件层面为应用程序提供了更多的运行空间和更高的运行效率，而软件工程师要想充分利用这一硬件优势，必须掌握并行的编程思想与实现方法，否则即使CPU核数再多也无济于事。也就是说软件工程师需要意识到通过CPU硬件进步带来的应用程序性能“自动”提升的作用已经非常有限了，而多核处理器带来的新机遇就是软件工程师通过并行编程使得应用程序能够在同一CPU的不同的核心上并行运行从而显著提升应用程序性能。

  为此，英特尔软件学院从2006年开展并行编程的企业培训，迄今已经为超过280家企业的5000余名工程师教授了并行编程课程并收到了非常好的效果。由此可见，学习并行编程已经成为企业提高软件工程师技术水平的主要途径之一。那么我们能否在高校计算机教育中引入并行编程，使得学生毕业就掌握企业迫切需要的技能呢？如何开展并行编程教学？这样做是否会影响到目前的教学内容和体系？

  并行编程并不是一种全新的编程语言，而是编程思想，这种思想是通过编写程序代码实现的，其中使用的完全是我们已经掌握的编程语言(C, C++, Java等等)，只是在某些位置加入了一些并行编程原语来产生线程、进行线程间通信以及销毁多余线程，因此完全不必担心并行编程教学会影响到既有的教学体系。事实上，并行编程的教学方式是非常灵活的，教师们既可以将相关内容融入到目前的教学内容中去，也可以开设专门的并行编程课程来强化相关知识的学习。

  我们已经在国内很多院校看到这两种教学方式的成功实践。例如，有的教师将相关的多线程编程概念融入到教授的操作系统课程中，在讲授进程、线程概念的过程中引入多线程编程的概念和实现方法，并指导学生通过作业实现多线程编程，这样使得学生对进程、线程概念有了更深入的了解。

  有的高校教师单独开设了并行编程的课程，授课内容从并行编程概念到多核处理器架构，从并行编程实现方法到英特尔软件开发工具提供的相关支持，对并行编程进行了全方位的阐述，学生通过学习既可以熟练掌握基础概念，又具备动手实践的能力。同时，为了支持教师的教学改革，英特尔学术社区(//software.intel.com/zh-cn/academic/)提供了来自英特尔和国内外高校教师的相关教学资料供教师们学习参考，并且为高校的并行编程实践教学提供了英特尔软件开发工具的教学版许可支持，为教师们开展相关内容教学提供了极大的支持和便利条件。

  为了更好地帮助高校计算机专业教师开展并行编程教学，教育部高教司及高职高专类院校计算机专业教学指导委员会联合英特尔公司为教师们提供了免费的师资培训机会，并且通过英特尔学术社区提供强大的资源和技术支持。我们诚邀您加入并行编程教学的行列，为培养适应时代发展需要的新一代软件开发人员共同努力!

编辑点评：于今日转载这篇文章确有些想法，一年一度的高考时间又到了，拥堵的路面、焦急的家长是特定季节下特定时间段内的特定结合体。关于素质教育的话题不再过多讨论，CPU处理器的多核心已然成为现实，但是我们所能够看到目前软件对其优化的层次还普遍较低，一方面许多开发者认为当前CPU性能已经非常强大，即便有所浪费计算资源也并无不可；另外一方面，或许对于多线程开发技术的欠缺也是原因之一，作为CPU产品的专业频道，我们希望在推荐大家购买产品的同时，也可以推动关联软件的推广，毕竟CPU最终的应用，还是要落在软件上。

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