高校數(shù)字人才培養(yǎng)體系建設(shè)現(xiàn)狀與展望

李佩潔，王 娟

（1.中國(guó)人民大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100872；2.北京大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，北京 100871）

國(guó)家《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提出，要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量。這就需要激發(fā)人才創(chuàng)新活力，培養(yǎng)造就高水平人才隊(duì)伍，包括創(chuàng)新型、應(yīng)用型、技能型人才。在數(shù)字時(shí)代，驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心動(dòng)力來源于對(duì)數(shù)據(jù)的創(chuàng)新應(yīng)用，而這離不開能夠發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的數(shù)字人才，即從事數(shù)字戰(zhàn)略管理、深度分析、產(chǎn)品研發(fā)、先進(jìn)制造、數(shù)字化運(yùn)營(yíng)和數(shù)字營(yíng)銷等人群（陳煜波和馬曄風(fēng)，2018）。[1]2019年4月，人社部等部門向社會(huì)發(fā)布13個(gè)新增職業(yè)，其中一半與數(shù)字人才緊密相關(guān)，包括云計(jì)算工程技術(shù)人員以及數(shù)字化管理師、物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員等。我們將數(shù)字人才定義為能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)要素資源有效利用并推動(dòng)其他生產(chǎn)要素優(yōu)化配置，支撐引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展的技術(shù)研發(fā)與經(jīng)濟(jì)管理人才。

一、培養(yǎng)數(shù)字人才的緊迫性

數(shù)字人才儲(chǔ)備不足已經(jīng)成為制約我國(guó)乃至全球經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸之一。根據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，2018年美國(guó)在具有深入分析能力的人才方面存在14萬－19萬人的缺口，而可以利用大數(shù)據(jù)分析來做出有效決策的經(jīng)理和分析師缺口則高達(dá)150萬。中國(guó)是繼美國(guó)之后數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模最大、發(fā)展速度也最快的國(guó)家，數(shù)據(jù)人才的缺口也最大。早在2015年5月，中國(guó)信息通信研究院在其研究報(bào)告中指出，預(yù)計(jì)5年內(nèi)大數(shù)據(jù)人才缺口將高達(dá)130萬。2020年7月，工業(yè)和信息化部人才交流中心在報(bào)告中指出，按照2020年實(shí)現(xiàn)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1500億元的目標(biāo)，預(yù)計(jì)當(dāng)前我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)內(nèi)有效人才缺口30萬。由于現(xiàn)有的人才培養(yǎng)體系并未調(diào)整，人才供需結(jié)構(gòu)矛盾依然突出，尤其是高端人才極度緊缺。例如高校和科研機(jī)構(gòu)中的人工智能人才，按高H因子衡量，我國(guó)杰出人才只有不到一千人，不及美國(guó)的五分之一。盡管薪資遠(yuǎn)高于市場(chǎng)均值，但是數(shù)字人才的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求遠(yuǎn)得不到滿足，一部分海外歸國(guó)的數(shù)字人才相對(duì)日益井噴的人才需求缺口而言是杯水車薪。依靠本土高校培養(yǎng)出大規(guī)模、高質(zhì)量的數(shù)字人才是有效支撐國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。

二、國(guó)內(nèi)外數(shù)字人才培養(yǎng)體系建設(shè)現(xiàn)狀

與歐美頂尖大學(xué)相比，國(guó)內(nèi)大學(xué)在學(xué)科建設(shè)方面存在片面強(qiáng)調(diào)單一學(xué)科發(fā)展的問題。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，新的學(xué)術(shù)問題不斷涌現(xiàn)，新的方法論和研究手段也越來越多，原有過于細(xì)化的學(xué)科劃分掣肘了符合新時(shí)代要求的人才培養(yǎng)（張平文，2020）。培養(yǎng)數(shù)字人才的關(guān)鍵在于高校不斷完善數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系。本文重點(diǎn)對(duì)歐美國(guó)家和我國(guó)的頂尖大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)歷程進(jìn)行梳理與總結(jié)。

（一）美國(guó)高校數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)情況

數(shù)據(jù)科學(xué)本科專業(yè)推廣之前，許多美國(guó)大學(xué)就根據(jù)市場(chǎng)需求以及學(xué)院優(yōu)勢(shì)開發(fā)數(shù)據(jù)科學(xué)類碩士項(xiàng)目，并聯(lián)合不同學(xué)院成立大數(shù)據(jù)科學(xué)研究所，共同開展數(shù)據(jù)科學(xué)教學(xué)和研究工作。2016年12月份，來自美國(guó)25個(gè)本科院系的專家學(xué)者團(tuán)體在2016屆本科學(xué)科建設(shè)大會(huì)上提出一整套數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)科的建設(shè)方案，并列出數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)三個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的重點(diǎn)課程（Veaux等，2016），[2]其中數(shù)學(xué)課程開設(shè)微積分、線性代數(shù)、概率論、離散數(shù)學(xué)等；計(jì)算機(jī)科學(xué)課程開設(shè)計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論和數(shù)據(jù)算法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、軟件工程等；統(tǒng)計(jì)學(xué)課程開設(shè)統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論、統(tǒng)計(jì)建模與回歸、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)理論等；其他還建議配套教學(xué)科技論文寫作、演講學(xué)以及倫理學(xué)等課程。

作為全球科研中心和大數(shù)據(jù)的發(fā)源地，美國(guó)高校數(shù)據(jù)科學(xué)建設(shè)相對(duì)比較成熟。一方面充分利用校內(nèi)資源優(yōu)勢(shì)來開展教學(xué)，將原有特色專業(yè)與數(shù)據(jù)科學(xué)交叉結(jié)合，在學(xué)科創(chuàng)新過程中產(chǎn)生新方向、新思路、新人才（朝樂門等，2018）；[3]另一方面重視校企合作，提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。從培養(yǎng)目標(biāo)來看，大部分美國(guó)高校旨在培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，注重培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析師和應(yīng)用型數(shù)據(jù)科學(xué)家，具體而言側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化的新工具和新方法，從現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)中獲得洞見后能有效闡釋研究發(fā)現(xiàn)，以培養(yǎng)改變他人行動(dòng)和思想的能力，這類代表高校有加州大學(xué)伯克利分校、約翰·霍普金斯大學(xué)、華盛頓大學(xué)等。另有高校側(cè)重于培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)家，特點(diǎn)是將數(shù)據(jù)科學(xué)作為統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)分支，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)科學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)的深度融合，代表高校有斯坦福大學(xué)等。還有高校側(cè)重于培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)家，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科方法，重視統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和具體應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)的深入融合，因此數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)分散在多個(gè)學(xué)位項(xiàng)目中，如公共政策、信息系統(tǒng)管理、工商管理、計(jì)算數(shù)據(jù)科學(xué)、智能信息系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)實(shí)踐等，代表高校為卡內(nèi)基梅隆大學(xué)。

（二）歐洲高校數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)情況

歐洲是高校的發(fā)源地，在學(xué)科建設(shè)上一直走在世界前列。隨著數(shù)字時(shí)代的到來，歐洲高校同樣在數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系的各個(gè)方向都進(jìn)行了有益探索，歐洲數(shù)據(jù)科學(xué)體系建設(shè)主要表現(xiàn)為以下四類模式。

第一類是統(tǒng)計(jì)學(xué)主導(dǎo)模式。歐洲很多高校設(shè)計(jì)了偏向統(tǒng)計(jì)學(xué)方向的數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系，如英國(guó)倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)方法來解決真實(shí)世界的問題，運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計(jì)思想并使用現(xiàn)代計(jì)算方法來解決復(fù)雜的技術(shù)問題。以倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院為例，數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)的學(xué)生將獲得全面的理論基礎(chǔ)，必修課程包括數(shù)據(jù)管理與可視化、數(shù)學(xué)分析和統(tǒng)計(jì)方法、機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘，選修課程包括大數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)的分布式計(jì)算、金融統(tǒng)計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)管理和保險(xiǎn)的概率方法等。

第二類是數(shù)學(xué)主導(dǎo)模式。偏向數(shù)學(xué)方向的數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)編輯和數(shù)據(jù)分析技巧，如將抽象復(fù)雜模型進(jìn)行組合和重新開發(fā)以推導(dǎo)預(yù)測(cè)和分類模型的能力。例如，慕尼黑工業(yè)大學(xué)數(shù)據(jù)工程與分析碩士學(xué)位著重培養(yǎng)處理和分析大量數(shù)據(jù)的新穎方法和技術(shù)，具體包括數(shù)據(jù)工程、數(shù)據(jù)工程與分析、數(shù)據(jù)分析三個(gè)研究方向。

第三類是計(jì)算機(jī)主導(dǎo)模式。偏向計(jì)算機(jī)學(xué)科方向的數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像分析、數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡(luò)安全等方法培養(yǎng)大數(shù)據(jù)處理和分析應(yīng)用能力。這類學(xué)校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科是計(jì)算機(jī)科學(xué)，側(cè)重學(xué)生信息技術(shù)專業(yè)技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練。以雷丁大學(xué)為例，數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)的高級(jí)計(jì)算機(jī)碩士項(xiàng)目主要面向計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生、IT專業(yè)人員和數(shù)據(jù)分析師，著重培養(yǎng)大數(shù)據(jù)分析及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用能力，包括天氣預(yù)測(cè)、通信數(shù)據(jù)流分析、計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)安全等方面。

第四類是綜合學(xué)科模式。偏向綜合學(xué)科式的數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)的高校，如英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院、倫敦城市大學(xué)和法國(guó)綜合理工大學(xué)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)科以及商業(yè)學(xué)科的緊密結(jié)合。這些學(xué)校會(huì)提供學(xué)生到大型科技公司的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生全面的數(shù)據(jù)思維、數(shù)據(jù)技術(shù)和大數(shù)據(jù)研究方法，讓學(xué)生獲得數(shù)據(jù)技術(shù)、科研、戰(zhàn)略、商業(yè)等方面技能。以帝國(guó)理工學(xué)院為例，數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、商業(yè)分析、生物醫(yī)學(xué)等四種理學(xué)碩士，其中統(tǒng)計(jì)學(xué)理學(xué)碩士又分為統(tǒng)計(jì)學(xué)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)金融學(xué)、理論與方法等多個(gè)方向。最能體現(xiàn)綜合特色的是商業(yè)分析理學(xué)碩士課程體系，必修課包括會(huì)計(jì)、財(cái)務(wù)、商業(yè)分析數(shù)學(xué)，選修課包括商業(yè)分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)分析、優(yōu)化和決策模型、統(tǒng)計(jì)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)等。

（三）國(guó)內(nèi)高校數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)情況

面對(duì)快速發(fā)展的數(shù)字經(jīng)濟(jì)，以及對(duì)數(shù)據(jù)人才的強(qiáng)勁需求，我國(guó)亟待建立和完善數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系，為實(shí)現(xiàn)“數(shù)字中國(guó)”戰(zhàn)略提供人才資源支撐。在國(guó)內(nèi)，數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)建設(shè)在近幾年受到了政府、高校和產(chǎn)業(yè)界各方的高度重視，處于快速發(fā)展過程中。本文將對(duì)國(guó)內(nèi)率先探索建立數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)的高校進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

北京大學(xué)是國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)科學(xué)建設(shè)最早的一批高校。2016年，北京大學(xué)成為教育部批準(zhǔn)開設(shè)大數(shù)據(jù)專業(yè)的三所高校之一，建立和完善了數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)課程體系，研發(fā)了教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)科學(xué)教學(xué)模式。北京大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案主要設(shè)置統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、應(yīng)用與計(jì)算數(shù)學(xué)、信息科學(xué)和領(lǐng)域?qū)ｎ}研討這四個(gè)模塊課程：統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)模塊包括數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)引、高等統(tǒng)計(jì)學(xué)與概率論、因果推斷等課程；應(yīng)用與計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模塊包括凸優(yōu)化、數(shù)值代數(shù)、并行計(jì)算、偏微分方程數(shù)值解等課程；信息科學(xué)模塊包括自然語言處理導(dǎo)論、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)字視頻分析與理解、應(yīng)用密碼學(xué)等課程；領(lǐng)域?qū)ｎ}研討模塊包括醫(yī)學(xué)科研數(shù)據(jù)挖掘、藥學(xué)信息學(xué)、保險(xiǎn)大數(shù)據(jù)、時(shí)空大數(shù)據(jù)等課程。為了服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求，解決最緊急、最核心、最緊迫的實(shí)際問題，北京大學(xué)圍繞大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室這一樞紐中心積極打造大數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)創(chuàng)新鏈，探索滿足數(shù)字政府建設(shè)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、數(shù)字社會(huì)完善和數(shù)字生態(tài)繁榮等現(xiàn)實(shí)需求的綜合人才培養(yǎng)模式。

中國(guó)人民大學(xué)依托統(tǒng)計(jì)學(xué)院、信息學(xué)院共同建設(shè)了數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)，并聯(lián)合北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、中央財(cái)經(jīng)大學(xué)、首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)于2014年在全國(guó)首創(chuàng)了五校聯(lián)合的大數(shù)據(jù)分析碩士培養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)本科生培養(yǎng)方案關(guān)注學(xué)生在數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)方面的教育，相關(guān)課程偏重產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，基礎(chǔ)課程內(nèi)容沿著數(shù)據(jù)處理的全部過程展開，包括數(shù)據(jù)抽樣、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)探索性分析、數(shù)據(jù)可視化展示等基礎(chǔ)知識(shí)，也包括大數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)建模、非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)分析等基本技能。另外依托于商科和經(jīng)濟(jì)學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，通過創(chuàng)建數(shù)字治理及數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究中心、舉辦數(shù)字經(jīng)濟(jì)理論與實(shí)踐論壇等方式，探索數(shù)字經(jīng)濟(jì)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)模式。

中南大學(xué)是首批開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的高校之一，教學(xué)側(cè)重于計(jì)算機(jī)科學(xué)方向。該專業(yè)于2016年開始統(tǒng)一招生，培養(yǎng)方案中將數(shù)據(jù)科學(xué)的培養(yǎng)分為基本理論及數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)應(yīng)用三個(gè)層面。由于中南大學(xué)信息安全與大數(shù)據(jù)研究院的前身等歷史原因，具體課程包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息與通信工程、網(wǎng)絡(luò)空間安全、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，領(lǐng)域知識(shí)多與信息安全和醫(yī)療大數(shù)據(jù)有關(guān)。

上海財(cái)經(jīng)大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)教學(xué)側(cè)重于商科方向。該專業(yè)碩士項(xiàng)目于2017年開始招生，以培養(yǎng)高水平、復(fù)合型的財(cái)經(jīng)大數(shù)據(jù)人才作為支持財(cái)經(jīng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手。在人才培養(yǎng)方面強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，與中國(guó)電信、IBM、國(guó)金證券等企業(yè)合作建立實(shí)習(xí)基地，通過對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)資源的分析建立“干中學(xué)”培養(yǎng)方案。

以上高校分別代表國(guó)內(nèi)高校數(shù)據(jù)科學(xué)體系的基本類型，總結(jié)來看具有兩大特征。一是充分體現(xiàn)交叉學(xué)科特征，課程設(shè)置基本涵蓋了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)科和大數(shù)據(jù)實(shí)踐這四類領(lǐng)域的所有基本知識(shí)。二是側(cè)重大數(shù)據(jù)領(lǐng)域應(yīng)用人才的培養(yǎng)。學(xué)生不僅要掌握基本的數(shù)據(jù)科學(xué)基本原理與方法，還要精通大數(shù)據(jù)在某一領(lǐng)域的應(yīng)用知識(shí)，以成為具有專業(yè)特色的數(shù)字人才。

三、面向新時(shí)期數(shù)字人才培養(yǎng)的數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系框架

高校和科研院所是為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供智力支持的教育基地，對(duì)培養(yǎng)適合當(dāng)今社會(huì)實(shí)際需求的數(shù)字人才責(zé)無旁貸。我國(guó)政府高度重視數(shù)據(jù)科學(xué)教育。2015年8月31日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，其中指出要加強(qiáng)大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)，鼓勵(lì)高校設(shè)立數(shù)據(jù)科學(xué)和數(shù)據(jù)工程相關(guān)專業(yè)，重點(diǎn)培養(yǎng)專業(yè)化數(shù)據(jù)工程師等大數(shù)據(jù)專業(yè)人才，鼓勵(lì)采取跨校聯(lián)合培養(yǎng)等方式開展跨學(xué)科大數(shù)據(jù)綜合型人才培養(yǎng)，大力培養(yǎng)具有統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理等多學(xué)科知識(shí)的跨界復(fù)合型人才。

數(shù)據(jù)科學(xué)是一個(gè)典型的交叉學(xué)科。2010年DrewConway提出了第一張揭示數(shù)據(jù)科學(xué)地位的維恩圖，認(rèn)為數(shù)據(jù)科學(xué)是一門以統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和領(lǐng)域知識(shí)為理論基礎(chǔ)的新興學(xué)科，并且數(shù)據(jù)科學(xué)家需要具備數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)、領(lǐng)域?qū)嵺`和黑客精神。朝樂門，邢春曉和張勇（2018）提出，數(shù)據(jù)科學(xué)的三個(gè)基本要素是理論（數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)）、實(shí)踐（領(lǐng)域?qū)崉?wù)）和精神（黑客精神）。因此，數(shù)字人才需要具備三方面素質(zhì)：一是理解和運(yùn)用算法和模型的理論性能力；二是處理實(shí)際數(shù)據(jù)的實(shí)踐性能力；三是利用大數(shù)據(jù)方法解決具體行業(yè)實(shí)際問題的應(yīng)用性能力（歐高炎等，2017）。[4]根據(jù)國(guó)內(nèi)外高校在數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為數(shù)字人才需要在數(shù)據(jù)科學(xué)的專業(yè)體系中進(jìn)行培養(yǎng)，在課程設(shè)置上需要強(qiáng)調(diào)基于數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)等學(xué)科的交叉特征，同時(shí)注重針對(duì)某個(gè)行業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用和實(shí)踐能力培養(yǎng)。因此，數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系需要從四個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建，如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系框架圖

一是培養(yǎng)數(shù)據(jù)邏輯的支撐學(xué)科，包括數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)科等基礎(chǔ)學(xué)科的基礎(chǔ)課程，主要介紹有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析方法。數(shù)學(xué)中與大數(shù)據(jù)技術(shù)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)內(nèi)容主要是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、最優(yōu)化方法、離散數(shù)學(xué)等（曾劍平，2017），[5]是數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)建模的理論基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)科學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)系主要體現(xiàn)為推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)，因?yàn)轭A(yù)測(cè)是大數(shù)據(jù)的核心價(jià)值體現(xiàn)，而統(tǒng)計(jì)學(xué)主要通過利用概率論建立數(shù)學(xué)模型，并通過抽樣的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以因果假設(shè)檢驗(yàn)為基本方法。數(shù)據(jù)科學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)科的關(guān)系最為密切，數(shù)據(jù)庫知識(shí)和技術(shù)、分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)語言等都是大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識(shí)，例如分布式系統(tǒng)的開發(fā)與運(yùn)營(yíng)使得基于海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與計(jì)算變得可行，計(jì)算機(jī)語言使得基于數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算方法可以通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

二是有關(guān)數(shù)據(jù)知識(shí)的核心內(nèi)容，是對(duì)數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到應(yīng)用的整個(gè)生命周期過程中的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，包括數(shù)據(jù)采集與治理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)安全與應(yīng)用、數(shù)字經(jīng)濟(jì)與制度等。數(shù)據(jù)采集與治理指的是要能夠?qū)碜詡鞲衅骱突ヂ?lián)網(wǎng)等大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行感知與獲取，如網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理方面要了解大數(shù)據(jù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫知識(shí)，如Hadoop、Storm和Spark等；數(shù)據(jù)分析指的是要從大量的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中分析出人可以理解的有價(jià)值信息，包含機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、知識(shí)圖譜等方法；數(shù)據(jù)可視化是對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可視化展示與解釋，如通過圖形、圖像處理，計(jì)算機(jī)視覺以及用戶界面來表達(dá)；數(shù)據(jù)安全與應(yīng)用方面要了解網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)以及密碼學(xué)知識(shí)；最后數(shù)字經(jīng)濟(jì)與制度是從宏觀角度了解數(shù)據(jù)作為新的生產(chǎn)要素對(duì)經(jīng)濟(jì)模式的影響和社會(huì)制度的改造等知識(shí)，如數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)、數(shù)據(jù)權(quán)利、數(shù)據(jù)主體等。

三是有關(guān)前沿信息技術(shù)的關(guān)聯(lián)學(xué)科，包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)課程。物聯(lián)網(wǎng)是重要的數(shù)據(jù)來源，能夠推動(dòng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在很多應(yīng)用領(lǐng)域的落地實(shí)踐。云計(jì)算是大數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)，分布式存儲(chǔ)和計(jì)算架構(gòu)為大數(shù)據(jù)的快速處理和智能分析提供了一種合適的解決方案。人工智能是大數(shù)據(jù)技術(shù)在具體場(chǎng)景中的應(yīng)用，促進(jìn)了以感知為中心的人工智能范式的發(fā)展，例如無人駕駛和智能機(jī)器人正在成為研發(fā)熱點(diǎn)等。區(qū)塊鏈將為數(shù)據(jù)的可信確權(quán)與交換交易提供技術(shù)保障。

四是有關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)踐知識(shí)的應(yīng)用學(xué)科，包括時(shí)空大數(shù)據(jù)、交通大數(shù)據(jù)、健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)等課程。大數(shù)據(jù)技術(shù)如今以超出預(yù)期的速度逐步深入到各個(gè)行業(yè)和國(guó)民生活中，在互聯(lián)網(wǎng)、金融、商業(yè)、電信、醫(yī)療健康等行業(yè)掀起了一場(chǎng)數(shù)據(jù)革命，改變著這些行業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式和盈利模式，使民眾體會(huì)到智能交通、智能醫(yī)療、智慧城市等以大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心的城市智能化便利。數(shù)據(jù)科學(xué)一定要與各相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)相結(jié)合，設(shè)置應(yīng)用類學(xué)科，培養(yǎng)滿足不同行業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用需求的人才。

四、數(shù)字人才培養(yǎng)體系前景展望

數(shù)字人才是長(zhǎng)期投入和持續(xù)培養(yǎng)的綜合結(jié)果，需要全國(guó)高校進(jìn)行長(zhǎng)期系統(tǒng)的專業(yè)體系建設(shè)，更需要強(qiáng)大的師資力量和完善的學(xué)科體系來做支撐。未來需要繼續(xù)完善核心數(shù)字人才培養(yǎng)體系，在加強(qiáng)數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)界與業(yè)界的人才流通，夯實(shí)數(shù)字人才滿足市場(chǎng)需求的實(shí)踐基礎(chǔ)。

提高數(shù)字人才的實(shí)踐性與應(yīng)用性。數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系的發(fā)展是由實(shí)際問題驅(qū)動(dòng)的，關(guān)鍵突破點(diǎn)都是來自解決實(shí)際問題的需求，比如深度學(xué)習(xí)就是在解決計(jì)算機(jī)視覺的實(shí)際問題過程中發(fā)展起來的。與此同時(shí)，很多大數(shù)據(jù)計(jì)算和分析技術(shù)的突破也會(huì)很快促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如深度學(xué)習(xí)的科研成果往往很快就被谷歌、百度等企業(yè)運(yùn)用到圖像、語音、文本分析等許多領(lǐng)域。因此有必要將數(shù)據(jù)科學(xué)教育與行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐緊密結(jié)合起來。為了將行業(yè)實(shí)踐中真實(shí)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)直接使用到數(shù)據(jù)科研和教學(xué)過程中，有必要依托數(shù)據(jù)資源豐富的政府單位或企業(yè)組織搭建一個(gè)大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)或?qū)嵱?xùn)基地，提高教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和實(shí)踐模擬情境的實(shí)操性。只有立足實(shí)際問題需要，將教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求對(duì)接，學(xué)習(xí)的知識(shí)技能與行業(yè)應(yīng)用接軌，高校才能為社會(huì)培養(yǎng)出解決實(shí)際問題的數(shù)字人才。

施行按需施教的培養(yǎng)策略。從人才類型上來看，數(shù)據(jù)科學(xué)教育體系建設(shè)的目標(biāo)是培養(yǎng)四類數(shù)字人才，即前沿問題研究的數(shù)據(jù)科學(xué)家、職場(chǎng)中的數(shù)據(jù)分析師、商業(yè)創(chuàng)新中的數(shù)據(jù)工程師以及面向高校的數(shù)據(jù)教育家。按照社會(huì)對(duì)這四類數(shù)字人才的需求，可以安排不同的課程體系和培養(yǎng)方案。例如，可以構(gòu)建“1＋X”的數(shù)字人才培養(yǎng)模式，其中1代表基礎(chǔ)理論和科研方法，X代表按照特定數(shù)字人才培養(yǎng)目標(biāo)，或者面向不同應(yīng)用領(lǐng)域的人才需要，而構(gòu)建成基礎(chǔ)知識(shí)統(tǒng)一且實(shí)際功能多樣的課程體系與培養(yǎng)方案。這些方案要尋求多學(xué)科協(xié)作和信息資源共享，還要針對(duì)數(shù)據(jù)的收集與爬取、清洗與降維、分析與挖掘、結(jié)果與展示等實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行教育體系的突破性改革。

引導(dǎo)數(shù)據(jù)科學(xué)的有序發(fā)展。面對(duì)目前數(shù)字人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)需求崗位結(jié)構(gòu)的不匹配問題，政府和教育管理部門應(yīng)給予相關(guān)政策支持，鼓勵(lì)和促進(jìn)高校在產(chǎn)學(xué)研合作中發(fā)揮引領(lǐng)作用，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究型人才的培養(yǎng)。同時(shí)政府還應(yīng)加強(qiáng)宏觀調(diào)控力度，引導(dǎo)高校學(xué)科專業(yè)建設(shè)因地制宜發(fā)展，不斷探索和完善“高職－本科－碩士－博士”不同層次的數(shù)據(jù)科學(xué)課程開設(shè)和培養(yǎng)模式，并隨當(dāng)前和當(dāng)?shù)財(cái)?shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)。