个人简介
方慧，2003年6月毕业于浙江大学生物系统工程专业，获博士学位。自2003年起在浙江大学生物系统工程与食品科学学院工作。于2013年12月至2014年12月赴美国Iowa State University访学一年。主要从事数字农业、农机自动导航、无人机喷药、植物三维信息采集与处理、农作物养分及病虫害高光谱信息处理等方向的研究。
先后主持国家基金项目2项、863项目子项1项、浙江省重大研发项目1项、国家重点研发计划子课题1项。作为主要研究人员参与国家重点研究计划、国家863计划项目多项、国家基金项目1项（排名前3）。发表国内外期刊及会议论文数十篇，其中SCI、EI收录20余篇，授权发明专利6项，软件著作权登记4项。研发了国内第一代手持式的农田面积测量及信息采集系统，也是农机智能管理云平台核心研发人员之一。
工作研究项目
浙江省“数字农机”资源库开发与研究（省重点研发项目，2017.1-2020.12）
航空植保施药技术参数及智能化装备控制因素及性能指标研究（国家重点研发计划子课题2016.1-2020.12）
作物生长、形态与环境信息快速获取技术(国家863项目子课题2013.1-2017.12）
基于番茄实体的三维植株静态模型研究,省、市、自治区科技项目（2008-）
电力营销审计系统与审计项目管理分析软件接口和功能完善,企事业单位委托科技项目2007
基于北斗的农机定位与导航技术装置研究（国家重点研发计划子课题，2017.1-2020.12）
研发高精度农机定位方法及导航与智能调度管理技术（省部级，2017.1-2019.12）
基于图像的虚拟植物建模系统研究,浙江省教育厅（2006）
农田信息的精确定位获取技术与智能化管理,（2004）
农村以农业企业为主体的信息化技术研究：水产企业产业链全程信息化示范
基层农村综合信息服务技术集成与应用,国家科技支撑计划2009-10-31
土壤和植物特征信息实时获取技术和设备研究
数字农业信息采集关键技术研究与产品开发,浙江省科技厅20081231
教学与课程
《VS.Net程序设计基础》
课程名称：VS.NET程序设计基础
课程英文名称：VS.NET Programming
学分：2周学时1.5－1
面向对象：本科生
预修课程要求：C语言
一、课程介绍（100-150字）
（一）中文简介：
VS.net是Visual Studio.NET的简称，是微软公司研发的一个可视化开发工具，它给程序员提供解决方案、源代码管理和编译调试等环境，这套工具包括Visual C#.net,Visual J#.net,Visual C++.net,Visual Basic.net。本课程主要包括.Net平台介绍、C#的语法知识、面向对象的基本概念、简单的数据库编程与简单的网页编程等几个方面。希望通过本课程的学生，使学生对.NET环境下的C#程序设计有一个基本的了解，能初步具备一些编程思想和技能。
二、教学目标
(一)学习目标
本课程将通过对Visual C++.net的学习，初步了解VS.Net平台环境和工具，掌握面向对象的程序设计技术和方法；掌握C#语言的一般语法，会用Visual C#.net设计程序解决一些简单的实际问题；具有一定的调试程序和使用开发工具的能力，为生物系统工程中的相关软件研制与开发工作打下一定的基础；
（二）可测量结果
1）了解.NET开发平台和C#语言的基本架构。
2）掌握C#语法数据类型流程控制语句。
3）掌握面向对象的编程方法。
4）基本掌握应用C#进行Windows窗体界面设计。
5）基本掌握ADO.NET与SQL Server数据库编程方法。
7）基本掌握应用C#进行Web网站建设与网页设计,进行Web应用程序开发。
三、课程要求
（一）授课方式与要求
授课方式：
a.教师讲授（讲授核心内容、总结、按顺序提示今后内容、布置课堂练习题并实时指导等）；
b.实验与作业相结合（从第一次课开始，安排一定的实验练习与作业练习，作业一般在实验课上演示给老师看）；
c.一次学期大作业，希望在学期结束时完成一个能综合本课程多个知识点的大作业
d.期末闭卷考试
课程要求：熟悉基本知识、培养思维。
说明：将特别重视实验作业环节，每位选课同学要在实验和作业中，完成一些基本的程序设计练习，从而更好地掌握课堂中讲述的理论知识。
（二）考试评分与建议
期末闭卷考试开始占50-60％，实验与作业占50-40%。
四、教学安排
第一次：.Net平台和开发工具应用简介及C#核心编程结构
主要内容：
VS开发环境的功能和特点；一个简单的C#程序；C#应用程序的结构；断点设置与程序调试；
作业或实验：Ｃ#编程基础.
第二次：C#核心编程结构
主要内容：
C#语言概述；数据类型；方法和参数修饰符；成员重载；C#中的数组；C#中的枚举；结构类型；值类型和引用类型；
作业或实验：核心编程结构.
第三次：类类型，继承
主要内容：
C#类类型；类构造函数；this关键字的作用；C#访问修饰符；常量；只读字段；
继承的基本机制；
作业或实验：
C#类类型练习；构建基类与派生类；类类型、继承、多态实践
第四次：多态,接口
主要内容：
基类与派生类的转换规则；多态；接口类型；定义自定义的接口；实现接口；接口作为参数；接口作为返回值；接口层次；
作业或实验：
复习或来不及做的实验补做
第五次：集合，泛型初步及知识点复习
主要内容：
接口进一步，集合及应用；
装箱、拆箱；类型安全和强类型集合问题；
创建自类义泛型方法；
Windows Forms命名空间；
创建一个简单的Windows Forms程序；
作业或实验：
C#接口、集合；WinForm程序1
第六次：泛型与委托
主要内容：
泛型及应用;.NET委托类型；使用C#定义委托；
作业或实验：
C#泛型；WinForm程序2
第七次：委托、事件和LINQ
C#事件；
响应鼠标活动；
响应建盘活动；
通过GDI呈现图形数据；
作业或实验：
C#委托、事件，WinForm程序3
第八次：类型反射、晚期绑定及知识点回顾
主要内容：
类型反射；晚期绑定；
C#匿名方法
LINQ的作用；LINQ查询表达式简介
知识点回顾；
作业或实验：
复习，完成没有完成的实验或作业
五、参考教材及相关资料
主要参考书：
《C#与.NET 3.5高级程序设计（第4版）》，Andrew Troelsen著，人民邮电出版社；2009.9
《C#本质论》，MarkMichaelis著，人民邮电出版社，2008。
六、课程教学网站：
将通过校内网络提供必要的课件和文字材料链接
附件：实验课教学大纲参考格式
《VS.NET程序设计基础》课程实验教学大纲
课程名称：VS.NET程序设计基础
英文名称：VS.NET Programming实验课性质：综合性
课程编号：开设实验项目数：6项
大纲主撰人：方慧大纲修订人：方慧
大纲审核人：审核日期：
一、学时、学分
课程周学时：3实验周学时：2
课程总学时：24实验学时：16
课程总学分：1.5实验学分：1
二、适用专业及年级
大二大三大四
三、实验教学目的与基本要求
首先通过实验掌握课堂所讲述的知识点，另外可以通过实验，逐渐掌握基本的控制台程序设计及WinForm程序设计，了解基本的WinForm控件，建立想面向对像的程序设计思路。
四、主要仪器设备
计算机，VS.NET编译器。
五、实验课程内容和学时分配
序号
实验项目名称
实验内容
学时分配
实验属性
实验
类型
每组人数
实验要求
指导
教师
已开/未开
是否为探究性实验
1
Ｃ#编程基础
详见指导书
2
专业
验证
1
必做
方慧
已开
否
2
核心编程结构1
详见指导书
2
专业
验证
1
必做
方慧
已开
否
3
核心编程结构2
详见指导书
3
专业
验证与综合
1
必做
方慧
已开
否
4
类类型,类与继承多态
详见指导书
3
专业
验证与综合
1
必做
方慧
已开
有部分
5
接口，泛型
详见指导书
3
专业
验证与综合
1
必做
方慧
已开
有部分
6
泛型，事件
详见指导书
3
专业
验证与综合
1
必做
方慧
已开
有部分
整体实验时间会偏长，实验的次数可能会因每批学生接受能力不同等，在次数上略有调整。有可能因为实验量大会将一次实验拆分成两次。
六、考核方式
实验以实验报告的平时成绩为主，平时成绩最后汇总到总成绩中，实验不另设考核。
七、实验教科书、参考书
（一）教科书
实验指导材料系列。
（二）参考书
同课程部分。
《精细农业》
课程代码：13120980
课程中文名称：精细农业
课程英文名称：Precision Farming
学分：3.0周学时2.0－1.0
面向对象：浙江大学生物系统工程专业本科生
预修课程要求：《计算机基础》、《线性代数》
一、课程介绍（100-150字）
（一）中文简介
精细农业是集成了全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、变量处理设备（VRT）和决策支持系统（DSS）等技术高科技农业体系，是目前农业可持续发展的热门领域。精细农业的核心是指实时地获取地块中每个小区土壤、农作物的信息，诊断作物的长势和产量在空间上差异的原因，并按每一个小区做出决策，准确地在每一个小区上进行耕、耙、播、收和灌溉、施肥、喷药，以达到最大限度地提高人、机、水、肥和杀虫剂的利用效率，增加产量，减少环境的污染的目的。该课程以3S技术为核心，介绍应用高科技技术和信息技术改造传统农业理念、方法与技术。
二、教学目标
(一)学习目标
将“3S技术”课程建设定位于能体现学校倡导的新的教育理念的高水平、高质量的示范性课程。由此确定的课程建设目标是：成为国内一流研究型专业精品课程。以信息技术、遥感技术、传感技术、变量作业技术、农用无人机等为基础，掌握精细农业的基本原理和基本知识，并具有从事精细农业研究和实施的初步能力。以3S技术为主线，了解和掌握精细农业研究的基本原理和实施方法，掌握GPS（全球定位系统）设备和GIS（地理信息系统）软件的应用方法，了解RS（遥感系统）技术的基本原理及应用方法，具有变量作业的初步规划能力，农用无人机的操作能力等，可利用GPS、GIS和传感器实施田间土壤属性信息与作物生物信息采集。对精细农业技术的发展趋势有一定了解。
（二）可测量结果
1)理解3S技术与精细农业的基本概念。理解精细农业相对于传统农业的优势。
2)了解精细农业中的各种核心技术的基本构成、数据的获取方法及影响因素、数据的一般处理方法等。
3)理解3S技术对精细农业的重要作用，并能综合运用3S技术部分解决精细农业中相关的技术问题。
4)能在室外能操作使用GPS接收机，理解操作界面上的专业术语，了解GPS的数据输出格式，能分析GPS数据的精度，掌握精细农业对GPS精度的要求。
5)理解精细农业中GIS的作用，至少会用一款常见GIS软件完成一些精细农业中常用分析与应用；
6)能分析较好地理解RS的基本原理，能理解部分RS的数据处理结果。能运用RS知识，分析精细农业的RS的应用实例。
7)理解在精细农业中3S技术协同应用的方式
8)对无人机的基本原理及操作有一定的了解。
三、课程要求
（一）授课方式与要求
授课方式：
a.教师讲授（讲授核心内容、总结、按顺序提示今后内容、答疑）；
b.讨论课上对各种具体问题展开讨论；
c.期末开卷考试，注意知识的应用能力的考查。
课程要求：熟悉基本知识与原理、提高动手能力、培养合作精神与独立探索能力，向学生展示3S技术的原理及在精细农业中应用，重点突出理论和实际的结合，使学生在理论学习的基础上，能通过讨论课环节，对具体问题较好的分析能力；另外还要掌握一定的实际的操作应用能力。
（二）考试评分与建议
期末笔试（开卷）占50%；平时成绩占50%(其中课程论文20%，平时测验30%)；
四、教学安排
第一次：精细农业绪论
理论课内容：精细农业的产生；为什么要学习精细农业；精细农业的基本组成；
第二次：精细农业在大田及设施农业中的典型应用
理论课内容：精细农业的潜在优势；精细农业应用流程；精细农业的范畴；
第三次：全球定位系统基本原理
理论课内容：基于大地定位系统和基于卫星的定位系统；卫星定位系统特点；手机GPS-APP使用
第四次：全球定位系统的精度分析
理论课内容：GPS、北斗双模模块等使用方法、全球定位系统的误差分析、差分系统原理
讨论课主题：Trimble手持GPS与双模模块信息接收与存储；
第五次：差分定位系统及坐标转换分析
理论课内容：差分定位系统应用、坐标转换、全球定位系统在车辆导航中的应用
讨论课主题：全球定位系统的误差影响分析及GPS接收机的正确选择；
第六次：变量作业系统
理论课内容：基于地图和传感器的变量作业系统对比分析；精细农业中提供的精确定位技术服务现状
讨论课内容：课堂测验一GPS信号定位精度计算（20%）
第七次：北斗导航系统与GPS的静态定位信息精度对比研讨
讨论课内容：用概率论及数理统计方法比较不同卫星导航信息的精度；评价全球定位系统与北斗导航系统
第八次：地理信息系统及其在精细农业中的应用
理论课内容：地理信息系统的基本概念、软硬件组成；地理信息系统的基本数据结构：矢量数据、栅格数据；地理信息系统的各种坐标系统；地理信息系统的不同的地图投影方法；
讨论主题：地理信息系统在精细农业中的会有哪些应用；坐标系统与地图投影对地理信息系统的正确应用有什么影响，应当如何正确选择等；
第九次：地理信息系统第二讲
理论课内容：空间分析方法，包括空间查询与量算、空间变换、再分类、缓冲区分析、叠加分析、网络分析、空间插值；重点介绍空间插值方法;精细农业产量测量制图及处方图的生成初步。
讨论主题：空间分析方法及其在精细农业中的应用，农场的地理信息系统构建实例分析或精细农业专用的地理信息系统的构建讨论；
第十次：遥感基本原理及数据处理
理论课内容：续精细农业产量测量制图及处方图的生成;遥感基本原理，遥感系统的发展；传感器与平台；遥感测量分辨率；大气窗口与地物光谱特性；典型遥感平台简介；
讨论主题：遥感应用实例分析；
第十一次：遥感的应用及产量图
理论课内容：常用遥感数据处理方法，遥感与地理信息系统的联用；遥感在精细农业中的应用现状；产量测量的方法、产量监测方法及数据采集；产量图的制作方法、分析方法；
讨论主题：星-机-地不同种类遥感的特点分析;及不同产量传感器的特点；
本周包含一次课堂测验。GIS/RS基础。
第十二次：土壤采样、分析及遥感基本原理
理论课内容：土壤养分对作物的影响；传统的土壤养分检测方法；土壤类型图的制做；几种适用于精细农业的土壤养分快速检测方法；
讨论主题：土壤养分的快速检测方法综合及其对精细农业的影响讨论；本周包含一次大讨论
第十三次：无人机技术简介
理论课时：2.0；讨论课时：1
理论课内容：无人机技术发展历史与现状
讨论主题：中国农用无人机的适应性分析
第十四次：无人机在精细农业中的应用综合分析
理论课时：2.0；讨论课时：1.0
理论课内容：农业信息遥感与获取技术、植保无人机适用性分析
讨论主题：多旋翼、单旋翼和固定翼无人机的适用性分析
第十五次：农用无人机典型应用案例
理论课时：2.0；讨论课时：1.0
理论课内容：农业无人机的典型应用案例剖析及精细农业发展趋势
讨论主题：精细农业效益的综合比较分析
第十六次：农用无人机及精细农业发展趋势分析
理论课时：2.0；讨论课时：1.0
理论课内容：未来智慧农业采用何种智能化作业装备
讨论主题：未来智慧农业采用何种智能化技术装备
周次
内容
1
精细农业简介
2
精细农业在大田及设施农业中的典型应用
3
全球定位系统基本原理
4
全球定位系统的精度分析
5
差分定位系统及坐标转换分析
6
变量作业系统原理
7
北斗导航系统与GPS的静态定位信息精度对比研讨
8
地理信息系统及其在精细农业中的应用
9
精细农业产量测量制图及处方图的生成
10
遥感基本原理
11
遥感数据处理方法及产量图
12
土壤采样、分析及遥感基本原理
13
无人机技术简介
14
无人机在精细农业中的应用综合分析
15
农用无人机典型应用案例
16
农用无人机及精细农业发展趋势分析
上表中的理论课时与讨论课时标出了平均值，即一般情况下，课论2节课，讨论1节课。但也有可能根据实标课堂反应或效果，以具体的某次课堂上适当延长或减少讨论时间，但总的理论课时：讨论课课时比为2：1
五、参考教材及相关资料
1)精细农业，普通高等教育“十一五”国家级规划教材.何勇，赵春江.浙江大学出版社，2010
2）Precision in Crop Farming,Hermann J.Heege,2013
3）The Precision–Farming Guide For Agriculturists,Third Edition,2010
六、课程教学网站：
将通过校内网络提供必要的课件和文字材料链接
专利成果
三维点云数据获取用的基准体及点云合成方法.发明专利,.2011:1/4
一种植物叶片漫反射光分布的检测装置及方法.发明专利,.2015:1/5
一种植物叶片三维光分布的检测装置及方法.发明专利,.2015:1/5
一种植物叶片三维光分布的检测装置.实用新型专利,.2013:2/5
一种植物叶片漫反射光分布的检测装置.实用新型专利,.2013:2/5
一种植物叶片反射光谱的背景扣除方法.发明专利,.2016:1/4
一种Spectralon漫反射板校正方法.发明专利,.2017:1/6
植物三维点云的叶杆分离方法，.2018.1.23
一种精确调节天顶角的漫反射光测量装置.实用新型专利,.2015:2/3
奖励荣誉
1）2008，浙江省科学技术奖，一等奖,土壤养分定位快速测试分析仪器的开发，第5完成人
2)2015，教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术进步奖）一等奖,植物病虫害信息早期快速检测关键技术研究与仪器开发,第5完成
研究领域
数字农业
无人机喷药
农机导航
农机远程管理
植物生长信息采集
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