Mapeamento Sistemático do Ensino Teórico e Prático de Programação Paralela

Abstract

Abstract. Providing parallel programming education is an emerging challenge, requires teaching methods to promote the learning process and also an elaborate infrastructure to provide a suitable environment for practical laboratory classes. Also, conventional teaching methods are used to share knowledge in the area, sometimes not being appropriate for this purpose. Effective learning methods, software configuration facility and the necessary laboratory infrastructure are needed. This paper presents a survey of recent research and challenges about parallel programming teaching. The main contribution of this work is to group state of the art in this context, highlighting the teaching practices available in the literature, to determine consolidated initiatives in development.Resumo. Fornecer educação em programação paralelaé um desafio emergente, requer métodos de ensino para promover o processo de aprendizagem e também uma infraestrutura para fornecer um ambiente adequado para as aulas de laboratório. Além disso, os métodos de ensino convencionais que são utilizados para compartilhar o conhecimento,às vezes não são adequados para esse propósito. Métodos de aprendizagem eficazes, configuração de software e uma infraestrutura de laboratório são requisitos necessários. Assim, este artigo apresenta uma revisão sistemática sobre o ensino de programação paralela. A principal contribuição deste trabalhoé reunir o estado da arte neste contexto, destacando as principais práticas de ensino disponíveis na literatura. IntroduçãoO ensino de Computação de Alto Desempenho ou HPC (High-Performance Computing), ao contrário de outros tipos de computação, aborda desafios e condições especiais. O ensino abrange grandes quantidades de informações, problemas computacionais e a compreensão das plataformas suportadas, onde os alunos precisam de capacidades e habilidades para operar esses ambientes especiais [Shamsi et al. 2015].[ Zarza et al. 2012] destacam a importância de HPC como uma ferramenta valiosa para a sociedade. HPC fornece o desenvolvimento de uma grande quantidade de aplicativos e serviços. Também abordam que o estudo de arquiteturas paralelasé uma das questões-chave para estudantes acadêmicos de computação, devido ao uso geral de computadores em diversas disciplinas.A Programação Paralela, uma parte de HPC, tornou-se ativa e intrínsecaàs tecnologias atualmente disponíveis, principalmente considerando os distintos modelos de programação provenientes dessas diferentes arquiteturas paralelas.

Ensino de Programação Paralela na Educação Básica: Uma Revisão Sistemática da Literatura, Análise Bibliométrica e Agenda para Estudos Futuros

“…Por sua vez, Bachiega et al, [2], apresentaram um Mapeamento Sistemático da Literatura considerando o ensino teórico e prático da PP no período de 2006 a 2017, com ênfase nos métodos de aprendizagem, na configuração de softwares e na infraestrutura de laboratórios. Eles apontam que os artigos levantados mostram um ganho no ensino e aprendizagem, apesar de serem verificadas lacunas como a ausência de iniciativas que antecipam o ensino de programação paralela nos primeiros períodos curriculares [2].…”

“…O modelo de codificação de programas paralelos exige um esforço intelectual ainda maior, do que aquele dedicado à programação sequencial [25]. Em particular, na perspectiva acadêmica, tem-se discutido a busca por novos métodos, que possam incentivar e facilitar a compreensão e o ensino dos paradigmas da PP (programação paralela) [2].…”

Uma Oficina para Ensino de Algoritmos Paralelos por Meio de Computação Desplugada

“…Iniciativas sobre novos métodos a respeito do ensino de computação paralela já vem sendo discutidas em diversos trabalhos internacionais. Em um trabalho recente, de 2017, compilou-se, por meio de uma revisão sistemática, o estado da arte sobre os principais métodos para o ensino de computação paralela disponíveis [Bachiega et al 2017]. A maior parte deles envolve práticas com a utilização de softwares e computadores.…”

Avaliação do Ensino Antecipado de Programação Paralela a Alunos sem Formação Prévia em Computação

“…Apesar da demanda por profissionais capacitados em usar a computação paralela (ERNST et al, 2009), o ensino de programação paralela não acompanha a demanda, pois não é considerado algo trivial de ser realizado (BI;BEIDLER, 2007). As disciplinas de programação paralela são, geralmente, dispostas em semestres ou anos mais avançados das grades curriculares dos cursos de computação, muitas vezes como disciplinas eletivas (BACHIEGA et al, 2017).…”

“…Os estudos mais relevantes levantados pelo mapeamento sistemático realizado incluem, para o ensino de programação paralela, abordagens construtivistas, aprendizagem ativa, aprendizagem colaborativa, avaliação contínua, demonstrações, experiências, entre outros. Além disso, foram somados os resultados do mapeamento sistemático realizado por Bachiega et al (2017), por englobar trabalhos relacionados ao ensino teórico e prático de programação paralela.…”