基于案例-任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的高性能計(jì)算課程研究.pdf

1、高性能計(jì)算是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，它可以帶動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展進(jìn)步、國(guó)防建設(shè)與國(guó)家安全等方面一系列的挑戰(zhàn)性問(wèn)題。隨著基于微機(jī)集群的高性能計(jì)算平臺(tái)出現(xiàn)，高性能計(jì)算面向各領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
　　 高性能計(jì)算的最終目的是應(yīng)用。盡管我國(guó)的高性能計(jì)算技術(shù)已經(jīng)有相當(dāng)?shù)乃?，但是高性能?jì)算的應(yīng)用還不夠廣、不夠深入，應(yīng)用水平和應(yīng)用效率都比較低下；同時(shí)應(yīng)用研發(fā)力量薄弱且分散，缺乏跨學(xué)科的綜合型人才。我國(guó)高性能

2、計(jì)算應(yīng)用滯后于高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展。這些都成了制約我國(guó)高性能計(jì)算發(fā)展的“瓶頸”。
　　 大力培養(yǎng)高性能計(jì)算的應(yīng)用人才，是解決這個(gè)“瓶頸”的根本之道。因此，通過(guò)高性能計(jì)算課程來(lái)培養(yǎng)更多的人才成為一個(gè)重要課題。高性能計(jì)算要求學(xué)習(xí)者既要掌握理論知識(shí)，又要掌握操作技能并能在實(shí)際中加以應(yīng)用，培養(yǎng)困難，采用普通理論講授的方法很難有良好的效果，該文引入案例-任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，根據(jù)高性能計(jì)算的內(nèi)容及特點(diǎn)結(jié)合案例教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)研究

3、。
　　 研究者以案例-任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法為著手點(diǎn)，對(duì)高性能計(jì)算進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐研究。根據(jù)教學(xué)目的，制定教學(xué)計(jì)劃，設(shè)計(jì)案例，設(shè)計(jì)任務(wù)，然后組織生物與計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)者成立學(xué)習(xí)小組進(jìn)行學(xué)習(xí)。研究者在教學(xué)實(shí)踐的同時(shí)，對(duì)該案例進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，提出了相應(yīng)的教育觀點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合普通高校的現(xiàn)狀，討論了高性能計(jì)算的課程綱要。認(rèn)為學(xué)習(xí)者應(yīng)該能夠利用現(xiàn)有的微機(jī)條件建立并行計(jì)算的軟硬件環(huán)境，了解并行算法設(shè)計(jì)、MPI 消息傳遞并行編程的基本概念與方法。最后根據(jù)所