“人工智能+”新興交叉學科建設的策略探索

摘"要：隨著人工智能技術的飛速發展，其在教育領域的應用也日益廣泛。該文深入探討“人工智能+”新興交叉學科建設的策略，包括學科創新、學科交叉融合以及新興交叉學科培育等方面。通過分析人工智能在不同學科領域的應用，闡述其對新興交叉學科建設的重要意義，并提出相應的策略建議，以推動教育的創新與發展。

關鍵詞：人工智能；新興交叉學科；學科創新；學科交叉融合；學科建設

中圖分類號：G640"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）02-0103-04

Abstract：Withtherapiddevelopmentofartificialintelligencetechnology，itsapplicationsinthefieldofeducationarebecomingincreasinglywidespread.Thispaperdelvesintothestrategiesfortheconstructionofemerginginterdisciplinaryfieldsof\"ArtificialIntelligence+\"，includingdisciplinaryinnovation，interdisciplinaryintegration，andtheriseofnewdisciplines.Byanalyzingtheapplicationsofartificialintelligenceinvariousfieldsofstudy，itelaboratesonitssignificantimportancefortheconstructionofnewdisciplinesandproposescorrespondingstrategicsuggestionstopromoteinnovationanddevelopmentineducation.

Keywords：ArtificialIntelligence;emergingdisciplines;disciplinaryinnovation;interdisciplinaryintegration;disciplineconstruction

在當今科技飛速發展的時代，人工智能技術正以驚人的速度改變著我們的生活和工作方式。習近平總書記強調，“中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動人工智能和教育深度融合，促進教育變革創新”。國務院印發《新一代人工智能發展規劃》以及教育部出臺《高等學校人工智能創新行動計劃》，明確利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革。人工智能的應用為新興交叉學科的建設帶來了新的機遇和挑戰。新興交叉學科的建設對于培養適應時代需求的創新型人才、推動科技進步和社會發展具有重要意義。因此，探索人工智能賦能新興交叉學科建設的策略成為當前教育領域的重要課題。

一"人工智能在新興交叉學科建設中的重要性

（一）"推動學科創新

開拓新的研究方向。人工智能技術的不斷進步為傳統學科帶來了全新的研究視角和方向。例如在物理學領域，人工智能可以通過對大量實驗數據的分析和模擬，幫助科學家發現新的物理現象和規律。在生物學中，人工智能可以用于基因序列分析、蛋白質結構預測等，為生命科學的研究提供新的思路。

創新研究方法。人工智能技術的應用改變了傳統學科的研究方法。以語言學為例，自然語言處理技術的發展使得語言研究可以更加高效地進行大規模文本分析，從而揭示語言的結構和規律。在歷史學研究中，人工智能可以通過對海量歷史文獻的數字化處理和分析，為歷史學家提供新的研究手段。

（二）"促進學科交叉融合

打破學科界限。人工智能具有跨學科的特性，能夠打破不同學科之間的界限，促進學科之間的交流與融合。例如，“人工智能+醫學”融合了計算機科學、生物學、醫學等多個學科的知識，形成了智能醫學這一新興交叉學科領域。在智能交通領域，人工智能與交通運輸工程、電子信息工程等學科緊密結合，推動了交通系統的智能化發展。

產生協同效應。學科交叉融合能夠產生協同效應，提高研究效率和創新能力。當不同學科的專家共同合作，利用各自的專業知識和技能解決復雜問題時，可以發揮出更大的優勢。例如在環境科學領域，人工智能與地質學、氣象學、生態學等學科的融合，可以更準確地預測和應對環境變化，為環境保護提供科學依據。

（三）"培養創新型人才

提升學生綜合素質。人工智能技術的應用可以為學生提供更加豐富的學習資源和實踐機會，培養學生的創新思維、實踐能力和跨學科素養。學生可以通過參與人工智能相關的項目和競賽，鍛煉自己的問題解決能力和團隊合作精神。例如在人工智能編程競賽中，學生需要運用數學、計算機科學、物理學等多學科知識來設計和實現智能算法，從而提高自己的綜合素質。

滿足社會對人才的需求。隨著人工智能技術在各個領域的廣泛應用，社會對具備人工智能知識和技能的創新型人才的需求日益增長。新興交叉學科的建設可以培養出適應時代發展的專業人才，滿足社會對人才的多元化需求。例如智能制造業需要既懂機械工程又掌握人工智能技術的復合型人才，新興交叉學科的建設可以為智能制造產業的發展提供人才支持。

二"人工智能賦能新興交叉學科創新策略

（一）"引入人工智能技術，更新教學內容和方法

1"教學內容的更新

將人工智能技術應用于教育領域，可以將最新的科技成果及時融入教學內容中，使學生們能夠及時了解并掌握學科的前沿動態。例如在計算機科學的課程設置中，教師可以增加關于人工智能算法、機器學習、深度學習等領域的最新研究成果和應用案例。這樣一來，學生們不僅能夠掌握人工智能的基本原理，還能學會如何將這些技術應用于實際問題的解決中。通過這種方式，學生們將能夠更好地適應未來科技發展的需求，具備更強的競爭力。

在工程學科的教學中，引入人工智能技術同樣具有重要意義。教師可以結合智能制造、智能交通、智能建筑等領域的實際應用案例，展示人工智能技術在工程實踐中的具體應用。通過這種方式，學生們不僅能夠了解理論知識，還能通過案例分析和實踐操作，培養自己的工程實踐能力和創新思維。這將有助于學生們在未來的工作中更好地應對各種復雜問題，提高工程項目的智能化水平。

2"教學方法的創新

人工智能技術在教育領域中扮演著越來越重要的角色，它能夠為教學方法的創新提供強有力的支持。例如通過利用虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術，教師可以為學生創造一個更加生動和直觀的學習環境。這種技術可以使抽象的概念變得具體化，讓學生仿佛身臨其境，從而極大地提高學生的學習興趣和參與度。此外，智能輔導系統可以根據每個學生的學習情況和需求，為他們提供個性化的學習建議和輔導。實時跟蹤學生的學習進度，識別他們的薄弱環節，并提供有針對性的練習和指導，從而顯著提高學習效果。

在線學習平臺的普及也為教育帶來了革命性的變化。這些平臺可以實現教學資源的共享和互動，打破時間和空間的限制，為學生提供更加便捷和靈活的學習方式。學生可以根據自己的時間安排，隨時隨地訪問這些平臺，獲取豐富的學習資源和資料。此外，在線學習平臺還可以通過大數據分析和人工智能算法，為學生推薦適合他們的課程和學習路徑，進一步提升學習效率和效果。

（二）"開展人工智能相關的研究項目，推動學科創新

1"組建跨學科研究團隊

學科創新的推進離不開不同學科領域專家的共同努力與協作。為了有效地開展人工智能相關的研究項目，組建一個跨學科的研究團隊顯得尤為重要。這樣的團隊能夠將不同學科的知識和技能進行整合，從而共同應對和解決各種復雜的問題。例如在智能醫療領域，醫學專家可以提供豐富的臨床經驗和對疾病機理的深刻理解，計算機科學家則能夠運用先進的算法和大數據分析技術，幫助挖掘疾病特征和預測治療效果。工程師則負責開發和優化智能醫療設備和系統，確保技術的可靠性和實用性。此外，統計學家、數據分析師和倫理學家等其他領域的專家也能夠為項目提供寶貴的見解和建議。

通過這種跨學科的合作，研究團隊不僅能夠更好地理解疾病的復雜性，還能夠開發出更加精準和高效的診斷工具和治療方法。例如在癌癥早期篩查方面，人工智能可以通過分析大量的醫學影像數據，識別出微小的病變，從而提高早期診斷的準確率。在個性化治療方面，人工智能可以根據患者的基因信息和病史，制定出最適合的治療方案，提高治療效果并減少副作用。

2"加強產學研合作

產學研合作是一種非常有效的推動學科創新的途徑。通過這種合作模式，高校和科研機構可以與企業攜手，共同開展與人工智能相關的研究項目。這樣不僅可以將科研成果轉化為實際應用，還能促進學科的發展和進步。企業在這個過程中可以提供資金支持和實踐平臺，從而加速科研成果的轉化和應用。

例如在人工智能芯片研發領域，高校和科研機構可以與芯片企業展開深度合作。通過這種合作，各方可以共同開展芯片設計和優化研究，以提高芯片的性能和效率。高校和科研機構可以提供理論基礎和技術支持，而企業則可以提供實際應用場景和市場需求。這種合作模式不僅能夠促進科研成果的快速轉化，還能推動整個行業的技術進步和創新。通過產學研合作，各方可以優勢互補，共同推動學科創新和產業發展。

三"人工智能加速學科交叉融合策略

（一）"建立跨學科的課程體系，培養復合型人才

1"課程設置的優化

需要構建一個跨學科的課程體系，以培養具備跨學科知識和能力的復合型人才。具體來說，需要精心設計課程體系，以確保學生能夠掌握多學科的知識和技能。在課程設置上，可以打破傳統學科的界限，開設一系列跨學科課程。例如，開設“人工智能+醫學”課程，深入人工智能在醫學領域的應用，如智能診斷、個性化治療等；開設“人工智能+光學”課程，探索人工智能在光學領域的潛力，如智能圖像處理、光學傳感器等；開設“人工智能+金融”課程，掌握人工智能在金融領域的應用，如智能投資、風險評估等。通過這些跨學科課程，學生能夠了解不同學科之間的交叉融合點，培養他們的創新思維和解決問題的能力。

同時，還可以設置跨學科的實踐課程，讓學生通過實際項目鍛煉自己的跨學科思維和能力。例如可以組織學生參與跨學科的科研項目，讓他們在實際操作中學習如何將不同學科的知識和技能結合起來，解決實際問題。通過這種方式，學生不僅能夠鞏固課堂上學到的理論知識，還能提高他們的實踐能力和團隊合作精神。

2"教學方法的改革

為了提升跨學科課程的教學效果，教師們需要采取一些創新的教學方法。例如項目式教學法是一種非常有效的方式，它讓學生在完成真實項目的過程中，學習和掌握跨學科的知識和技能。通過這種方式，學生不僅能將理論知識應用到實踐中，還能培養解決問題的能力和創新思維。

此外，小組合作學習法也是一種值得推薦的方法。通過將學生分成小組，讓他們在合作中交流思想和知識，可以有效促進學生之間的互動與合作。這種方法不僅能培養學生的團隊合作精神，還能提高他們的溝通能力和社交技巧。

案例教學法同樣具有顯著的優勢。通過分析和討論真實的案例，學生可以更直觀地了解跨學科知識在實際應用中的場景，以及如何運用這些知識來解決問題。這種方法不僅能夠激發學生的學習興趣，還能幫助他們更好地理解和記憶所學知識。

（二）"組織跨學科的學術交流活動，促進學科交叉融合

1"學術會議和研討會

組織跨學科的學術會議和研討會是推動不同學科之間交流與融合的重要手段。通過舉辦這樣的活動，可以有效地促進不同學科領域的專家和學者之間的互動與合作。例如可以策劃一場以“人工智能與跨學科創新”為主題的學術會議，邀請來自計算機科學、生物學、醫學和教育學等多個領域的專家學者，共同探討人工智能技術在跨學科領域的應用前景和發展方向。這樣的會議不僅有助于推動學科間的知識交流，還能激發新的研究思路和合作機會，從而促進學術界和產業界的創新發展。

為了進一步豐富和深化這一過程，可以考慮在會議中設置專題討論環節，讓不同學科的專家就具體問題展開深入對話。例如在“人工智能與跨學科創新”學術會議上，可以設立一個關于“人工智能在醫療健康中的落地應用”專題討論，邀請計算機科學家、生物學家、醫學專家和教育工作者共同參與。在這一環節中，計算機科學家可以介紹最新的人工智能技術，生物學家可以分享在生物信息學中的應用案例，醫學專家可以探討人工智能在疾病診斷和治療中的潛力，而教育工作者則可以討論如何在醫學教育中融入人工智能技術。通過這樣的專題討論，參與者不僅能獲得更深度的專業知識，還能在不同學科的碰撞中找到新的合作點和創新思路。

此外，學術會議和研討會還可以通過展示研究成果和案例分析來進一步豐富內容。例如可以安排一場成果展示環節，讓各個領域的專家展示他們在人工智能應用方面的最新研究成果。展示形式可以多樣化，包括但不限于學術報告、海報展示、互動演示等。通過這些展示，與會者不僅能直觀地了解不同學科在人工智能應用方面的進展，還能通過現場互動和討論，進一步激發創新思維和合作意愿。

2"學術社團和研究中心

成立跨學科的學術社團和研究中心，可以為不同學科之間的交叉融合提供一個重要的平臺和支持系統。通過學術社團，可以組織各種形式的學術交流活動，如研討會、工作坊和學術會議，從而促進不同學科領域的學者之間的交流與合作。這些社團還可以開展各種科研項目，鼓勵跨學科的合作研究，推動學術創新。

研究中心則可以整合不同學科的資源和人才，開展具有前瞻性的跨學科研究項目。這些研究中心不僅為新興交叉學科的建設提供理論支持，還能提供實踐應用的支持，推動學術成果轉化為實際應用。例如可以成立一個名為“人工智能與教育創新研究中心”的跨學科研究機構。該中心可以整合教育學、計算機科學、心理學等多個學科的資源，開展人工智能技術在教育領域的應用研究。通過這種跨學科的合作，研究中心可以探索如何利用人工智能技術改進教學方法、優化學習體驗，并解決教育領域面臨的一些實際問題。

四"人工智能助力新興交叉學科培育策略

（一）"設立人工智能相關的新興交叉學科，培養專業人才

1"新興交叉學科的設置

隨著人工智能技術的迅猛發展，設立與之相關的新興交叉學科已經成為一種不可逆轉的趨勢。高校應當根據社會的實際需求以及自身在各個學科領域的優勢，積極設立智能醫學專業、智能教育專業等一系列新興交叉學科，及時調整和優化課程設置。比如智能醫學專業可以結合醫學和人工智能技術，培養能夠利用人工智能技術進行疾病診斷、治療方案設計和醫療數據分析的復合型人才。智能教育專業則可以結合教育學和人工智能技術，培養能夠利用人工智能技術進行個性化教學和智能教學系統開發的教育工作者。在設置這些學科時，必須充分考慮到學科之間的交叉性和綜合性，通過整合不同學科的知識和技能，培養出既具備深厚專業知識又具備強大實踐能力的復合型人才。可以開設跨學科的選修課程，讓學生有機會接觸和學習其他學科的知識，從而拓寬他們的知識面和視野。

2"人才培養模式的創新

為了滿足社會對專業人才的不斷增長的需求，新興交叉學科在人才培養方面必須采取創新的教育模式。這種模式應當能夠適應快速變化的行業需求，培養出具備實際應用能力的高素質人才。例如可以實施“產學研用”一體化的人才培養模式，通過加強與企業的緊密合作，讓學生在學習過程中有機會參與到真實項目的開發和應用中。這樣一來，學生不僅能夠將理論知識應用于實踐，還能在實際操作中提升自己的技能，從而在未來的就業市場中具備更強的競爭力。

此外，國際化的人才培養模式也不容忽視。通過引進國外先進的教學理念和方法，可以拓寬學生的國際視野，使他們能夠在全球化的背景下更好地適應和競爭。這種模式不僅有助于學生掌握國際前沿的專業知識，還能培養他們的跨文化溝通能力和國際合作能力。通過與國際高校和研究機構的合作交流，學生可以獲得更廣闊的學習和研究機會，從而培養出具有國際競爭力的專業人才。

（二）"加強人工智能學科建設，提高學科影響力

1"師資隊伍建設

師資隊伍是學科建設的關鍵。加強人工智能學科建設需要引進和培養一批具有國際水平的學科帶頭人和骨干教師。高校可以通過引進海外高層次人才、選派教師出國進修、開展教師培訓等方式，提高教師的教學水平和科研能力。同時，可以鼓勵教師參與國際學術交流和合作，提高學科的國際影響力。

2"科研平臺建設

科研平臺是學科建設的重要支撐。加強人工智能學科建設需要建立一批高水平的科研平臺，如人工智能實驗室、智能機器人實驗室、大數據分析中心等。科研平臺可以為教師和學生提供良好的科研條件和實踐機會，促進科研成果的產出和轉化。同時，可以加強與企業的合作，共同建設科研平臺，提高科研平臺的應用價值和社會效益。

3"學科評估和認證

學科評估和認證是提高學科影響力的重要手段。高校可以積極參與國內外的學科評估和認證，如教育部的學科評估、國際工程教育認證等，以提高學科的教學質量和科研水平。同時，可以加強學科的宣傳和推廣，提高學科的知名度和美譽度，吸引更多的優秀學生和教師參與學科建設。

五"結束語

人工智能技術的飛速發展為新興交叉學科的建設帶來了新的機遇和挑戰。通過學科創新、學科交叉融合以及新興交叉學科培育等策略，可以充分發揮人工智能的優勢，推動新興交叉學科的建設和發展。在未來的教育中，應積極探索人工智能賦能新興交叉學科建設的策略，培養適應時代需求的創新型人才。

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基金項目：國防軍事教育學科規劃課題“軍隊院校新域新質交叉學科培育研究”（JYKY-D2023051）

第一作者簡介：鄧勁生（1975-），男，漢族，湖南邵陽人，博士，研究員。研究方向為人工智能。