(1)培养目标

《并行编程原理与实践》课程主要介绍并行计算的基础原理、技术和应用，涉及并行计算概述、并行计算模型、并行编程工具、并行算法设计、并行计算应用等方面。学生将通过该课程深入了解并行计算的核心概念和相关技术，并掌握如何使用并行编程工具进行程序设计和开发。

课程的培养目标主要是让学生理解并行计算的基本概念和原理，在多处理器、多核、分布式系统等环境下进行并行程序设计和开发；让学生掌握并行程序设计和开发的方法和技术，了解并发编程模型和并行程序调试、测试和性能评估的工具；让学生学会使用OpenMP、MPI等并行编程工具，熟悉并行程序设计和开发过程中遇到的一些典型问题和应对策略；培养学生并行编程的实践能力，通过实验和项目实践，掌握并行程序开发、调试和优化的基本方法和技巧。

(2)内容设置

[1]背景介绍和并行计算概述

介绍并行计算的基本概念，解释并行计算的重要性和应用场景，简要介绍本课程的主要内容。

[2]硬件架构与并行计算

介绍如何利用多核处理器和GPU等硬件来实现并行计算；展示硬件资源分配的过程；探讨各种硬件架构对并行计算的影响。

[3]并行算法设计

深入学习各种常用的并行算法；讲解并行算法设计的基本知识；演示常用的并行算法的编写过程。

[4]线程和进程

介绍基本概念和操作；探讨多线程和多进程并行计算的优缺点和适用条件；总结线程和进程的应用案例。

[5]OpenMP编程模型

介绍OpenMP编程模型的基本原理；讲解OpenMP编程模型的主要内容和特点；在实验中演示OpenMP编程模型的应用。

[6]MPI编程模型

介绍MPI编程模型的基本原理；讲解MPI编程模型的主要内容和特点；在实验中演示MPI编程模型的应用。

[7]CUDA编程模型

介绍CUDA编程模型的基本概念；讲解CUDA编程模型的主要内容和特点；

在实验中演示CUDA编程模型的应用。

[8]分布式系统

介绍分布式计算的基本概念；讲解分布式系统的工作方式和主要组成部分；探讨分布式系统的应用场景和约束条件。

[9]云计算

介绍云计算的基本原理和架构；讲解云计算的主要特点和优势；探讨云计算的实际应用和未来发展趋势。

[10]实战案例

在实验中演示并行编程的应用；使用各种编程模型和算法来解决具体问题；

观察实验结果，评估各种方法的实际效果。

(3)主要教学方式

本课程教学采用课堂教学和实验相结合的教学方式。在授课环节中，会讲解相关理论知识，并结合案例演示其应用。在实验环节中，会使用高性能计算集群，让学生亲手操作、体验并行计算的过程，从而深入了解其原理和实现方法。此外，在课程作业中，学生需要独立完成一些并行计算任务，通过实践巩固所学知识。

(4)先修课要求

程序设计基础、数据结构。