信息與計算科學專業(yè)介紹  

2015-12-31 10:31    

  

 

 

 

 

 

天津師范大學信息與計算科學專業(yè)從2003年開始招生，在學院領導的大力支持下，在信息與計算科學專業(yè)全體教師的共同努力下，信息與計算科學專業(yè)從無到有，經(jīng)過十多年建設，硬件設施得到了極大改善，軟實力有了極大提高，專業(yè)建設走上了良性發(fā)展之路。

 

 

 

2011年10月，經(jīng)市教委批準，信息與計算科學專業(yè)成為天津市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關建設專業(yè)，在“十二五”期間，重點建設高性能計算方向和軟件開發(fā)方向。 

 

 

 

 

 

高性能計算方向：  

 

 

 

1.時代背景 

 

信息與計算科學專業(yè)是一個數(shù)學與計算機、物理、化學、生物、經(jīng)濟和管理等學科廣泛交叉的一個專業(yè)，結合點在于信息處理與計算，所用工具為計算機。所以，我們說該專業(yè)與計算機的發(fā)展密切相關。 

 

 

 

從20世紀40年代開始,現(xiàn)代計算機發(fā)展歷程可以分為兩個明顯的時代：串行計算時代、并行計算時代。 

 

 

 

串行計算是指在單個計算機（具有單個中央處理單元）上執(zhí)行軟件操作。CPU 逐個使用一系列指令來解決問題，但其中只有一種指令可提供隨時且及時地使用。并行計算是在串行計算的基礎上演變而來的，是指同時使用多種計算資源解決計算問題的過程，是提高計算機系統(tǒng)計算速度和處理能力的一種有效手段。它的基本思想是用多個處理器來協(xié)同求解同一問題，即將被求解的問題分解成若干個部分，各部分均由一個獨立的處理器來并行計算。并行計算系統(tǒng)既可以是專門設計的、含有多個處理器的超級計算機，也可以是以某種方式互連的若干臺獨立計算機構成的集群。 

 

 

 

近幾年，我國超級計算在硬件建設上取得了世界矚目的成就。國家級區(qū)域性超級計算中心分布在全國各地，與此同時，國內(nèi)一些高校紛紛建立了服務于本校師生教學科研工作的高性能計算中心。在超大規(guī)模高端并行計算機的發(fā)展取得長足進步的同時，廉價的PC 機群、多CPU（多核）的桌面系統(tǒng)和個人高性能計算機的出現(xiàn)與發(fā)展，使得今日的并行計算機日益普及，迫使人們必須學習并行計算，才能有效地利用手邊的豐富資源。這就為并行計算的教學帶來了新機遇，也對并行計算系列課程的建設與推廣提出了新要求。在此條件下，為了適應高性能并行計算迅速發(fā)展的需要，充分發(fā)揮計算學科在現(xiàn)代科學和技術發(fā)展中的作用，在高校中普遍開設高性能并行計算類的課程就顯得尤為重要。 

 

 

 

2.并行計算人才培養(yǎng)定位 

 

在信息與計算科學專業(yè)，并行計算人才培養(yǎng)的定位是：學習并行程序設計方法和簡單的并行算法知識，并通過在高性能計算機實踐，能夠熟練使用高性能計算機，形成并行計算的思維方式，為將來的工作打下更高層次的計算機應用基礎。 

 

3. 并行計算課程  

 

 

 

信息與計算科學專業(yè)高性能計算方向開設了四門并行計算課程。 

 

 

 

(1) Linux操作系統(tǒng)，高性能計算機使用的操作系統(tǒng)是Linux，必須先行學習，在第三或第四學期開設，學時為2＋2，即每周教師講授2課時，學生上機實踐2課時。因為學生已經(jīng)熟悉了Windows操作系統(tǒng)，所以學習Linux操作系統(tǒng)沒有實質上的困難。 

 

 

 

(2) 并行程序設計，第五學期開設，學時為2＋2，主要學習OpenMP和MPI，由于學生已有C語言基礎，學習沒有大的困難。 

 

 

 

(3) 并行算法，第六學期開設，學時為2＋2，主要學習數(shù)值分析、最優(yōu)化方法、圖形圖像處理中一些具有天然并行性的算法及其實現(xiàn)。 

 

 

 

(4) 并行計算軟件選講，第六學期開設，學時為1＋2。在并行計算領域，有很多專門軟件，通過了解這些軟件，拓展學生在以后工作中使用并行工具解決問題的能力。 

 

 

 

軟件開發(fā)方向： 

 

1.時代背景 

 

在軟件開發(fā)領域，高端軟件設計人才緊缺已成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，且隨著產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展而更加突出。很多軟件龍頭企業(yè)都對既具有良好的數(shù)學素質又具有軟件行業(yè)從業(yè)能力的人才有大量需求，高端軟件設計人才從數(shù)學類畢業(yè)生中選拔再加以培訓是軟件行業(yè)共識性做法。良好的數(shù)學基礎及算法設計的優(yōu)勢、只要加上軟件行業(yè)從業(yè)能力培訓，即可發(fā)揮出信息與計算科學專業(yè)的優(yōu)勢。 

 

2.軟件人才培養(yǎng)模式 

 

 

 

軟件開發(fā)方向采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，學生前三年在學校學習數(shù)學和計算機基礎知識，三年級暑假開始自愿參加企業(yè)開辦的軟件強化培訓，為期四個月，然后到企業(yè)帶薪實習,畢業(yè)后直接在軟件企業(yè)就業(yè)。 

 

 

 

3.學生就業(yè) 

 

 

 

參加企業(yè)軟件培訓的學生全部一次性就業(yè)。 

 

 

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