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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.55.2020.tde-21082020-131626
Documento
Autor
Nome completo
Davi José Conte
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2020
Orientador
Banca examinadora
Souza, Paulo Sergio Lopes de (Presidente)
Barbosa, Ellen Francine
Lejbman, Alfredo Goldman Vel
Manacero Junior, Aleardo
Título em português
Avaliação do Ensino Antecipado de Programação Paralela a Alunos sem Formação Prévia em Computação 
Palavras-chave em português
Aprendizagem
Computação paralela
Ensino
Programação paralela
Resumo em português
A necessidade de soluções de software que fazem uso de computação de alto desempenho é cada vez maior na sociedade atual. Essas soluções podem ser obtidas com o uso de processadores multi-core e até mesmo supercomputadores. Desse modo, é necessário que profissionais da computação sejam capacitados para explorar os benefícios da programação paralela da melhor forma possível. Entretanto, devido à complexidade do conteúdo, este é abordado apenas nos períodos finais dos cursos de graduação, postergando o contato dos alunos com a computação paralela. Dado esse cenário, este projeto investiga a antecipação do ensino de programação paralela para alunos sem formação prévia em computação, como por exemplo alunos do primeiro ano de cursos de ensino superior de computação. Com isso, podemos verificar se é possível superar alguns dos principais desafios do ensino impostos nesse contexto. Neste trabalho são analisados os conceitos definidos como essenciais por currículos chancelados pela ACM e IEEE, que definem as grades curriculares da computação. Nesse sentido, este trabalho também apresenta um estudo inicial sobre os conteúdos a serem ministrados a alunos sem conhecimentos prévios em computação, utilizando-se diferentes abordagens de ensino, inclusive baseadas em metodologias ativas. Obtivemos resultados de aprendizagem positivos com os estudantes que não possuíam conhecimento prévio em computação nos experimentos. O aproveitamento destes foram estatisticamente similares ou superiores quando comparados com o aproveitamento de alunos que possuíam conhecimento prévio. Os resultados demonstraram que foi possível ensinar programação paralela desde o início da graduação para os alunos participantes dos experimentos, com qualidade, aferida pelas avaliações dos algoritmos feitos e pelas avaliações dos alunos sobre o conteúdo ensinado.
Título em inglês
Evaluation of Early Parallel Programming Teaching to Students without Previous Knowledge in Computing
Palavras-chave em inglês
Early learning
Parallel programming
Teaching
undergraduate
Resumo em inglês
The need for software solutions that make use of parallel computing is a reality nowadays. The use of platforms with multi/many-core processors and even clusters demand for parallel software and professionals with consistent skills. Thus, it is necessary to train future computing professionals as soon as possible to explore the benefits of parallel programming. However, due to the complexity of the content, it is only addressed in the final periods of the undergraduate courses, postponing the students contact with parallel computing. Given this scenario, this project investigates the anticipation of teaching parallel programming for students without previous training in computing, such as students in the first year of higher education courses in computing. We hope to overcome some of the main challenges of teaching in this context. In this work, we analyze the concepts defined as essential by curricula certified by ACM and IEEE, which represent the curricular grids of computing. In this way, this project also presents an initial study on topics to be taught to students without previous knowledge in computing, using different teaching approaches, including based on active methodologies. We obtained positive learning results in the experiments with students who had no previous knowledge in computing. Their performance was statistically similar or superior when compared to the performance of students who had previous knowledge. The results showed that it was possible to teach parallel programming from the beginning of graduation to the students participating in the experiments, with quality, measured by the evaluations of the algorithms made and the evaluations of the students on the content taught.
 
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Data de Publicação
2020-08-21
 
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