近日,广东省教育厅公布2021年广东省教育教学成果奖获奖项目,jbo竞博电竞官方网站卢宇彤、吴迪等教授完成的教学成果“‘三思四能、学科交叉’高性能计算卓越人才培养体系建设”荣获广东省教育教学成果奖一等奖。
高性能计算是国家重大战略技术,我国高性能计算机技术发展迅速,“天河二号”和“神威太湖之光”超级计算机曾多次位居世界超级计算机TOP500排行榜的榜首,但高性能计算应用软件开发水平与国外差距大,高性能计算人才短缺,难以支撑迅猛增长的应用需求。高性能计算具有显著的理工结合、学科交叉的特点,它以数学、物理和计算机技术为基石,以规模庞大且结构复杂的超级计算机系统为工具,以解决科研、应用领域的多样化需求为目标,其人才培养体系建设困难,人才培养难度大。
自从国家超级计算广州中心落户jbo竞博电竞官方网站以来,jbo竞博电竞官方网站以“立德树人”为核心目标,面向我国高性能计算事业可持续发展和“卡脖子”核心技术领域,以塑造数值建模思维、并行计算思维、软件工程思维等“三种思维”为核心,以高性能计算人才培养课程体系建设、实训实践教学软硬件平台建设和高性能计算教学团队建设为抓手,构建了涵盖数学、物理、软件工程、高性能计算的课程体系和实践实训体系,建设了全球规模最大的高性能计算在线教育实践平台—“超算习堂”,形成了培养具备复杂系统数值建模能力、大规模并行计算能力、大型软件构建能力、实践开发能力等“四种能力”的高性能计算卓越人才培养体系,为高性能计算人才培养提供了宝贵的思路和实践借鉴,实现了人才培养的显著成效。
一、构建面向“三种思维”培养的高性能计算学科交叉课程体系
深度融合计算数学、高性能计算和软件工程三个学科领域知识,建设理工结合的高性能计算人才培养体系。针对高性能计算应用研发和国家重大战略需求,建设了覆盖数学物理基础课程、高性能计算基础与实训课程、软件工程基础与实训课程的课程体系,培养学生从事高性能计算领域工作所需的数值模型思维、并行计算思维和软件工程思维等“三种思维”,同时在课程设计中融合思政元素,鼓励引导学生面向国家重大战略需求开展学习和研究工作。
二、强化“四种能力”的高性能计算实践实训体系
发挥国家超算广州中心在人才培养上的优势,结合真实科研项目和应用案例促进产学研融合的人才培养。引导学生参与超算中心的科研项目,构建从系统软件到应用优化与开发的全链条式实习实训体系。促进产学研融合,结合企业真实案例和实际问题,开设系列实习实训课程,内容涉及到了大规模并行应用开发、高性能计算工程软件、大数据存储管理等,强化基于国产处理器和国产软件的实践训练,培养学生为国家解决真实问题的能力。鼓励学生参与学科竞赛,学生在ACM-ICPC程序设计竞赛、世界大学生超级计算三大竞赛SC/ISC/ASC、数学建模大赛等学科重要竞赛中取得了突出成绩。
jbo竞博电竞官方网站学子在世界大学生超级计算机竞赛(ASC20-21)总决赛获最高计算性能奖和一等奖
jbo竞博电竞官方网站学子在国际大学生超级计算机竞赛(ISC22)中获亚军
三、构建了全球规模最大的开放共享超算教育实践平台
依托国家高性能计算环境,构建了国际上规模最大的开放共享的在线超算教育实践平台—“超算习堂”。超算习堂是一个在科技部重点研发计划支持下研发的国家级高性能计算教育实践开放平台,提供个性化递进式的高性能计算学习路径,实现高效容器化的HPC实践环境快速定制和部署,用户可以在线进行大规模并行程序反馈式调测试与分析。该平台同具体学科领域结合,提供海洋、环境、材料、气象、天文、生命科学等多学科方向的完整案例和软件实践资源,极大促进了高性能计算交叉学科人才的培养。平台部署在国家高性能计算环境中,为全国超算教育领域的人才培养提供了开放共享的平台和资源,有力保障了我国超算领域的可持续发展。
全球规模最大的开放超算教育平台--超算习堂(https://www.easyhpc.net/)
经过近十年的改革与探索,jbo竞博电竞官方网站已培养一批得到华为、阿里、浪潮、中广核、并行科技等知名企业认可的优秀高性能计算人才。依托超算习堂平台,已上线100余门在线课程和实践实训课程,全国高校在线学习师生超万名,向广大学生提供大规模并行实践环境和资源,用户遍布全国29个省份和自治区和港澳地区,以及 “一带一路”国家,访问量超过1700万人次。成果依托国家超算广州中心,面向粤港澳大湾区开展500余场师资和专业人员培训。发表教学论文超过30篇,出版相关教材7部,编写相关讲义3本。成果建设内容在近30所高校的高性能计算相关领域人才培养工作中也得到借鉴与应用。
来源:吴岚岚、江颖
编辑:徐瑛
初审:顾颖能
审核:吴迪、陈凌
审核发布:马啸