Методика обучения параллельному программированию на кластерах с UNIX-подобной операционной системой магистров физико-математического образования

• Автор: Слива, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Оглавление.
Введение
Глава 1. Теоретические основы параллельного программирования в профессиональной подготовке магистров физикоматематического
образования

1.1. Место параллельного программирования в двухуровневой системе

педагогического образования

1.2. Архитектура параллельных компьютеров.

1.2.1. Обзор и анализ теоретических классификаций для отбора

содержания обучения.

1.2.2. Практическая классификация параллельных компьютеров

1.3. Особенности характеристик операционных систем в контексте реализации параллельных вычислений.
1.3.1. Ш1Х
1.3.2. Ьших.
1.4. Анализ языков программирования для реализации параллельных
вычислений.
Выводы.
Глава 2. Методика обучения параллельному программированию
2.1. Выбор основы для проектирования методики обучения параллельному
программированию.
2.2. Обзор моделей параллельных вычислений
2.3. Особенности методики обучения параллельному программированию
магистров физикоматематического образования.
2.4. Определение содержания обучения метода вставок.
2.5. Определение содержания обучения традиционного метода преподавания
параллельного программирования.
2.6. Определение содержания обучения дополнительного метода преподавания параллельного программирования
2.7. Средства обучения параллельному программированию. Кластер как
техническое средство обучения параллельному программированию.
2.8. Методы обучения параллельному программированию.
2.9. Формы обучения параллельному программированию
2 Методы распараллеливания последовательных алгоритмов и
определения эффективности параллельных программ.
2 Новые этапы решения задач при использовании параллелизма
Выводы по второй главе.
Глава 3. Организация педагогического эксперимента.
3.1. Специфика проведения данного педагогического эксперимента
3.2. Поисковый этап педагогического эксперимента.
3.3. Констатирующий этап педагогического эксперимента
3.4. Формирующий этап педагогического эксперимента.
Выводы по третьей главе.
Заключение
Библиография


Цель исследования: разработать методику обучения параллельному программированию на кластерах с ЦМХ-подобной операционной системой магистров физико-математического образования. Объектом исследования будет являться процесс обучения параллельному программированию на кластерах с ЦМХ-подобной операционной системой магистров физико-математического образования. Предметом исследования является методика обучения параллельному программированию на кластерах с 1Лчт1Х-подобной операционной системой магистров физико-математического образования. Проанализировать научно-методическую литературу и ресурсы сети Ыеп^ для выявления текущего состояния параллельных вычислений. По итогам анализа разработать актуальное содержание проектируемой методики и выполнить отбор задач для лабораторного практикума. Исследовать и обосновать выбор кластера высокопроизводительных параллельных вычислений как технического средства обучения параллельному программированию. Рассмотреть существующие языки и средства программирования, применяющиеся в параллельных вычислениях, и выбрать основу лабораторного практикума. Исследовать существующие классификации параллельных архитектур. Исследовать операционные системы семейства 1Ж1Х для возможности реализации параллельных вычислений. Разработать методику обучения параллельному программированию на основе принципа вариативности и проверить ее эффективность. Исследовать основные теоретические модели параллельных вычислений для проектирования содержания методики обучения параллельному программированию. Методы исследования: анализ научно-методической и психологопедагогической литературы, анализ ресурсов сети Мете! Лостоверность и обоснованность полученных результатов основываются на проведенном теоретическом исследовании, построенной методике и педагогическом эксперименте, подтвердившем выдвинутую гипотезу. Современное информационно-образовательное пространство» (сборник научных трудов)[]. Внедрение результатов осуществилось через проведение факультатива по параллельному программированию на кафедре информатики РГПУ им. А.И. Герцена. Глава 1. Теоретические основы параллельного программирования в профессиональной подготовке магистров физико-математического образования. Место параллельного программирования в двухуровневой системе педагогического образования. Болонье ряд европейских министров образования подписали совместное заявление, которое впоследствии послужило началом «болонского процесса» в европейской системе образования. Согласно этому общеевропейскому документу, правительства Европейского союза объявили о своих намерениях инициировать масштабную реформу интернационализации образования, результаты которой ожидаются после года. Россия в Болонский процесс вступила в сентябре года. Основными целями Болонского процесса является принятие единой европейской системы высшего образования, развитие единых критериев оценки качества преподавания и образования, а также создание единой системы зачетных единиц и сопоставимых ученых степеней. Система «бакалавр-магистр» подразумевает 3-4-летнее обучение на первой ступени и два года учебы на второй []. Магистр подготовлен к научно-исследовательской и педагогической деятельности, требующей углубленной фундаментальной и профессиональной подготовки в области физико-математического образования. Там же в пункте «1. Программа предусматривает формирование расширенной системы знаний об информационном моделировании и овладение информационными технологиями обучения, используемыми в области физико-математического образования. Направлена на подготовку компетентного исследователя и системного методиста, способного широко использовать и разрабатывать (модифицировать) продуктивные информационные технологии в области физико-математического образования» []. Для интеграции в европейское образование российские магистры физико-математического образования (особенно в области информатики - одной из самых быстро развивающихся наук) должны владеть современными информационными технологиями (или хотя бы иметь представление о них в достаточном объеме). Болонского процесса.