随着大数据、人工智能等新兴技术不断取得突破，给各行各业带来了广阔前景，在这一过程中，行业对于人才的需求也在不断增长。据工信部数据显示，预计到2030年，人工智能核心产业规模将达到1万亿，相关产业规模达到10万亿，人工智能人才缺口也将达到500万。
面对不断扩大的人才缺口，国务院、教育部、工信部近年来连续发布系列高等教育教学指导意见和工作指南，大力推进高等教育内涵式发展。党的二十大报告也提出，要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，加快建设教育强国、科技强国、人才强国，坚持为党育人、为国育才，全面提高人才自主培养质量。
正是在这样的背景下，湖南智擎科技有限公司（以下简称“智擎科技”）联合华为云打造了头歌解决方案。头歌是一种大规模计算机类专业在线实践教学平台，为人工智能、大数据、计算机等专业师生提供了一种在线实验、在线实训、在线学习、在线教研创新的工程实践能力培养的环境和创新社区。同时，头歌也参与支持了高校一流线上课程、线上线下混合式课程、虚拟仿真实验教学课程、实验教学环境、工程教育专业认证等重要工作，是信息技术新工科产学研联盟、CMOOC联盟、中国计算机学会等国内机构的官方服务平台。
实践教学挑战重重，业界亟需有效解决方案
正所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，理论教学是知识传授的主要途径，而实践教学是深化理论知识的必要环节。实践教学是连接理论知识和实践能力的纽带。只有实践，才能实现真正有血、有肉、有温度，让枯燥的理论闪闪发光。如何将产业界技术和应用案例拓展到实践教学领域，实现全球化信息技术创新与人才培养深度融合，构建功能集约、资源共享、开放充分、运行高效的实验教学平台和实践课程资源体系，实现“让实践教学更简单”，是智擎科技致力于解决的重大课题。
当前，高等教育改革和发展的潮流，就是要立足于人才培养供给侧结构性改革，通过产教融合、协同培养，提高大学生的专业实践能力。不过，现如今高校实践教学长期面临“教学团队封闭、实施空间局部性、实践资源有限、教学手段单一”等严峻挑战。此外，资源在高校之间、老师之间的大范围、大规模共建共享问题，企业参与场景下的资源共建和专家共享问题，相关平台对不同类型实践资源和实践手段统一支撑等问题，也是制约实践教学平台成功建设的因素。
在信息技术高速发展创新的背景下，应用开发工具体系的多样化、云计算和大数据技术体系全栈化、数据库技术体系和操作系统技术体系的复杂性、硬件固件技术体系的异构性等特性，会直接导致老师在实践教学中面临选题难、构造难、评测难的问题。缺资源、缺案例；缺平台、缺环境；缺流程、难闭环；难共享、难共建无一不是摆在智擎科技面前的拦路虎。
携手华为云共建实践教学平台，促进“产学研用”生态体系建设
面对种种挑战，智擎科技基于华为云技术赋能，以及北京大学、国防科技大学、北京航空航天大学、中科院软件所等联合提出的群体化方法和网构化机理，构建了产教一体、线上线下深度融合的头歌实践教学平台。头歌实践教学解决方案以教师和学生为核心，围绕信息技术实践教学领域的痛点和挑战，构建了一个良性发展的产学研用生态系统。，助力全面提高教学质量。
具体来看，头歌实践教学平台注重专业知识和工程能力的整合，提供全部类型的实验环境和实验资源，建成教学资源体系，实现共建共享，并提供极速定制开发服务。同时，该平台提供全过程配套支撑服务，包括教学方法设计、教学成果提炼、教学数据分析、教材配套案例、协同育人项目、师资研修培训等。可以说，头歌实践教学平台打通了教学-实践-科研-管理-评价全流程。
此外，为了适应高校不同应用场景和部署需求，华为云针对头歌实践教学平台客户提供专属公有云方案、专属混合云方案、专属私有云方案，能够最大程度上适应与平衡高校教学管理的开放性与私密性、便捷性与安全性。同时，还能恰当的平衡教学管理和教改创新之间的复杂需求和挑战关系，促进建立良性发展的“产学研用”生态系统建设。
15万实践案例覆盖超3500门课程，持续合作探索人才培养体系
目前，头歌已为2500多家高校、数百家企业提供服务。头歌实践教学平台还被教育部列为疫情期间在线教学解决方案，是中国计算机学会、中国高校计算机教育MOOC联盟、中国开源软件推进联盟、信息技术新工科产学研联盟、绿色计算产业联盟等官方合作平台。
凭借过硬的技术以及细致的服务，头歌联合高校和企业在1000多种技术平台上构建了15万个以上实践教学案例，形成了覆盖人工智能、大数据、云计算、计算机程序设计、计算机系统能力、软件工程、计算机网络、区块链、物联网等方向的3500门以上的实践课程。在实践课程外，头歌配套的实验实训、智能考试、教学管理、能力竞赛、工程教育专业认证等工具和平台，也全面助力计算机类专业和工科专业建设，持续提供完善的教学、教研与科研环境。
面向未来，华为云将持续与智擎科技合作，依托双方各自优势，深化产教融合，在人才培养、实训课程、培养体系等方面持续探索，以满足企业高素质技术技能型人才的需求，共同促进行业、产业深度发展。
