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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《最优化方法》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

0923D06014

开课单位

数学与信息科学学院

课程名称

（中文）最优化方法

（英文）OptimizationMethods

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

课程学时

课程类别

学科基础课程（学科拓展课）

先修课程

高等数学

适用专业（类）

数据科学与大数据

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《最优化方法》是数据科学与大数据专业本科生的学科基础课。本课程以定量分析为主，将工程问题和数学思想相结合，通过建模、检验和求解数学模型，解决实际问题中的最优决策方案。本课程的主要内容包括线性规划、整数规划、无约束优化问题、动态规划等与工程领域密切相关的基本模型、方法和应用。课堂教学的重点是优化问题的基本原理、优化的基本方法和数值方法。

通过本课程学习，使学生对本专业的知识体系能够应用于解决实际问题，引导学生如何把理论知识应用于解决实际问题中。本课程也将对学生进行初步的科学研究训练引导，介绍最前沿的优化方法技术，使学生能够与时俱进。

（二）课程目标

本课程的目的是使学生理解最优化理论与方法的基本概念，掌握最优化的基本理论和常见的优化算法，为学习后继课程和解决实际问题打下扎实的基础，培养学生分析问题和解决问题的能力。

课程目标CG1：掌握最优化方法的基本原理和常用方法，培养最优化的思想与意识，并建立解决实际问题中寻找最优解的能力；

课程目标CG2：培养数学模型解决问题的能力，建立数学问题与实际问题之间的联系，确立解决实际问题的思维方式；

课程目标CG3：培养知识的应用、融会贯通能力，能够融合数学基础知识和计算机基础知识来解决一个实际应用问题，达到学以致用。

课程目标CG4：培养优化的理念，能够在生活和工作中优化配置资源、优化问题实施方案。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-1：数理统计基础知识

课程目标CG1

0.3

2-2：数据科学实践能力

课程目标CG1

课程目标CG2

0.3

2-6：组织协调能力

课程目标CG3

课程目标CG4

0.2

3-4：专业素养

课程目标CG4

0.2

四、教学方式与方法

教学方式：课堂讲授、课堂讨论结合进行。

教学方法：理论与实际问题相结合，侧重知识的实际背景和问题，注重知识构成及演进思路；通过案例教学解释抽象知识。线上线下混合教学方法。以线上发布任务，历经线上小组讨论、线下成果展示等教学过程，进一步提升学生们的综合能力与素质。

五、教学重点与难点

1.教学重点

线性规划的单纯性法、对偶问题；

无约束最优化问题的一般算法及一维有哪些信誉好的足球投注网站

求无约束最优化数值解的最速下降法、共轭梯度法、Newton法、拟Newton法、直接法；

2.教学难点

无约束最优化问题的一般算法及一维有哪些信誉好的足球投注网站

求无约束最优化数值解的最速下降法、Newton法、拟Newton法；

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

第1章绪论

回忆与本课程相关的数学分析中的基本知识；掌握基本概念。

学生回忆；

课堂教学

课程目标CG1

第2章线性规划

掌握线性规划的基本概念、单纯形法求解、对偶问题；

能够对线性规划进行灵敏度分析；

掌握整数线性规划。

课堂教学；

结组讨论；

课后练习

课程目标CG1

课程目标CG4

第3章无约束最优化一般算法及一维有哪些信誉好的足球投注网站

掌握无约束最优化问题的一般算法和最优性条件；

掌握一维有哪些信誉好的足球投注网站算法求最优解；

能分析下降算法的全局收敛性。

课堂教学；

结组讨论；

课后练习

课程目标CG1

课程目标CG2

课程目标CG3

第4章无约束最优化数值算法

掌握最速下降法、共轭梯度法、Newton法、直接法等数值算法。

课前预习；课堂讨论

课程目标CG1

课程目标CG2

课程目标CG4

第5章约束优化数值算法

了解约束优化问题的最优性条件；了解罚函数法与乘子法求最优。

课堂教学；

结组讨论；

课后练习

课程目标CG1

课程目标CG2

课程目标CG3

第6章现代优化算法简介

了解组合优化问题、启发式算法简介、模拟退火算法、遗传算法

课堂教学；

结组讨论；

课后练习

课程目标CG1

课程目标CG2

课程目标CG3

合计

七、学业评价和课程考核

1.考核类型：?考试?考查

2.考核方式：?开卷?闭卷?项目报告?课程论文

?其它：（填写具体考核方式）

3.成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

过程考核

30%

出勤

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