最优化方法实验教学大纲 

《最优化方法》课程实验教学大纲

课程名称：最优化方法 课程编码：090142121

课程类别：专业课 课程性质：选修 适用专业：信息与计算科学 适用教学计划版本：2017-2020版

课程总学时：40

实验（上机）计划学时：8 开课单位：理学院

一、大纲编写依据

本大纲根据信息与计算科学专业2017版教学计划和2017版《最优化方法》课程教学大纲制定。

二、实验课程地位及相关课程的联系

1.本实验是《最优化方法》课程综合知识的运用；

2.本实验是一门实践性很强的课程，通过上机实验，不仅巩固学生在课堂上所学的知识，加深对最优化方法的理解，更重要的是通过实验项目，提高学生运用最优化方法与计算机软件的独立工作能力，增强学生就业的竞争力；为学生学习其它相关专业课程提供有关系统决策和最优化的基础知识及求解方法，同时也为学生今后从事工程实践和科学研究打下良好的基础。

3.本实验为后续的《数学模型》和毕业设计等课程有指导意义。

三、本课程实验目的和任务

1.理解最优化方法的基本理论，训练运用最优化思想对问题进行分析、设计、实践的基本技术，掌握科学的实验方法；

2.培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；

3.培养学生的创新意识，提高学生建立数学模型的能力，帮助学生掌握最优化问题基本模型的求解方法，掌握运用数学软件（Matlab）求解优化问题，提高对计算结果进行分析评价的能力，最终达到提高学生数学素质和综合能力的目的。

4.培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果及调试程序的能力，以及正确书写实验报告的能力。 实验任务：

针对一维搜索问题、无约束最优化及约束最优化问题，运用Matlab编程实现常用优化算法，并通过算例对结果进行分析。

四、实验基本要求

1.实验项目的选定依据教学计划对学生实践能力培养的要求；

2.实验项目要求学生掌握最优化方法基础知识、Matlab简单编程知识、及实验过程中涉及到的模型求解方法。

3.通过实验，要求学生做到能够预习实验，自行设计实验方案，并撰写实验报告；能够独立分析程序运行结果，调试程序错误。

五、实验内容和学时分配

序号 实验名称 实验内容及基本要求 全面了解Matlab系统，掌握实验常用工具的具体操作和功能，重点掌握优化工具箱的常用函数。 掌握利用Matlab实现一维搜索，并对具体问题进行分析 掌握利用Matlab实现无约束最优化方法，并对具体问题进行分析 掌握利用Matlab实现约束最优化方法，并对具体问题进行分析 实验类型 设计 学时 1 熟悉Matlab基本功能 一维搜索方法的Matlab实现 无约束最优化方法的Matlab实现 约束最优化方法的Matlab实现 2 2 3 4 设计 设计 设计 2 2 2 六、教材（讲义、指导书）

1．《最优化方法及其应用》第六版，郭科等主编，高等教育出版社，2007年。 2．《最优化计算方法及其MATLAB程序实现》，马昌凤主编，国防工业出版社，2015年。

3．《最优化理论与方法》，袁亚湘、孙文瑜主编，科学出版社，2017年。

七、考核方法和评分标准

1. 根据学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。实验成绩占本课程总成绩的20%。

2.实验评分应包括三个方面： （1）实验预习回答提问占20%；

（2）实验操作能力及实验纪律占40%； （3）实验报告占40%。 3.评分等级

评分成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。 优：90分以上 良：80-89分 中：70-79分 及格：60-69分

不及格：59分及以下 具体评定标准如下：

优：实验纪律、预习、操作技能很好，实验报告书写工整无原则错误； 良：实验纪律、预习、操作技能较好，实验报告中原则错误不超过一个； 中：实验纪律、预习、操作技能一般，实验报告中原则错误不超过两个； 及格：实验纪律、预习、操作技能较差，实验报告中原则错误不超过三个；

不及格：实验中严重违章违纪，预习、实验技能均较差，实验报告中数据严重错误。

八、使用说明

1.本实验教学大纲一般随课程进度进行安排，也可集中安排； 2.完成实验教学内容，并提交相应实验报告。