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孟俊教授:科研与教学,从“零和”到“融合”
发布:党委宣传部 2025-09-29 阅读:79

“你知道2.5亿年前,你的家乡在地球上的哪个位置吗?接下来,我为大家介绍一款神奇的‘古纬度计算器’。以北京为例,我们只需在计算器中输入北京的地理位置,并将时间参数设定为2.5亿年,神奇的计算过程便随即启动。计算器通过板块定位、洋磁异常解译、欧拉旋转计算等一系列复杂运算,最终结果显示,2.5亿年前的北京大致位于北纬26度,也就是现今广州所在的位置。”

在北地的课堂上,听到这样的开场白,你定会被深深吸引。这正是孟俊教授将自己在“深时数字地球”国际大科学计划中的一项科研成果巧妙融入课堂的经典案例。

将最新科学前沿融入每堂专业课并非易事,而孟俊教授却做到了。在十二年的教学生涯中,他以实际行动践行科教融合,帮助越来越多的学生拓展国际视野,拥抱数智时代,打破学科壁垒,进行地学创新。

在日前举行的第五届全国高校教师教学创新大赛中,我校地球科学与资源学院孟俊教授团队荣获基础课程正高组一等奖,实现我校在该项赛事中的历史性突破,创下参赛以来最佳成绩。这也是孟俊教授继第四届全国大学青年教师地质课程教学比赛特等奖之后又一重要成果。他还曾获国家优秀青年基金项目、中央高校青年教师科研创新能力支持项目(U40)资助。作为青年学者,孟俊以深厚的学术积淀和创新的教学理念,不断探索着科研与教学深度融合的新路径。

一、藏地寻“钥”:破解印度-欧亚大陆碰撞之谜

相较于月球的沉寂,我们的地球显得生机勃勃,大气圈、水圈、生物圈、地震、火山以及地球内部各圈层都在持续不断地运转。究竟是什么赋予地球如此充沛的能量与旺盛的生命力?答案在于——板块构造。这一科学议题,也是孟俊教授长达数十年的研究焦点。

对大多数人来说,板块构造或许只是一个模糊的概念,但对于地球科学家而言,它却是至关重要的科学问题,因为它影响着我们所有人。例如,火山和地震是板块之间相互作用的结果;全球气候和碳循环是由海陆板块分布决定的;矿产资源和能源的形成也与板块运动息息相关。在过去的2.5亿年间,地球的海陆分布经历了翻天覆地的变化。印度与欧亚大陆的碰撞,造就了世界屋脊——青藏高原,这一碰撞始于何时,是青藏高原研究中最核心的科学问题之一,也正是孟俊教授多年来致力解答的课题。

西藏野外科考

孟俊教授在青藏高原一干就是16年。沿着雅鲁藏布江,从东部的南迦巴瓦到西边的天上阿里,他穿越高山险峰,采集了上万个古地磁岩芯。这些岩芯,有的来自地幔深处,有的来自早已消失的特提斯洋。为了获取这些珍贵的样品,他在可可西里无人区扎过营,在藏族老乡的帐篷中避过冰雹,也陷过车、迷过路,但每一次挑战,都成为了他科研道路上的宝贵财富。

慕尼黑大学联合科考

最终,他和团队在藏南的桑单林剖面找到了破解印度-欧亚大陆碰撞之谜的“罗塞塔石”。通过岩石中保存的白垩纪磁信号与放射虫化石,他们定量重建了消失的印度与亚洲古大陆,限定了印度-欧亚碰撞的起始时间为约5500万年前。这一研究不仅解决了西方模式的多解性问题,还揭示约500万平方公里的大印度板块俯冲至青藏高原之下,引发高原隆升的奥秘。这些成果发表在PNAS等国际顶尖期刊上,并被古气候学、矿床学等多学科引用,被纳入苏黎世联邦理工学院《大地构造》教材。

二、数智融课:让科研之光点亮教学课堂

板块构造同样是孟俊教授课堂教学的核心内容,这一理论帮助学生构建起地球46亿年时空演化的思维框架,既巩固了基础知识,又激发了创新思维。多年来,孟俊教授持续对比国内外教学模式,深刻认识到无论是本科生还是研究生,都应在科研与教学紧密结合的环境中成长。在与学校教师教学发展中心主任邓雁希教授的多次深入探讨中,孟俊教授进一步认识到,教学本身也是一种研究,科研与教学的关系犹如源与流,科研是源头,教学则是流脉。

教创赛课堂

为了站在教学研究的前沿,孟俊教授积极参与学校教师教学发展中心举办的教学创新沙龙,聆听并学习名师的教研成果。在一次沙龙中,邓雁希教授分享了教育部副部长吴岩同志关于“智慧教育元年已经到来”的报告,让他认识到AI正给教学带来巨大变革。面对人工智能和数字转型的时代背景,他敏锐地意识到,随着国务院正式批复实施“深时数字地球”国际大科学计划,地质教育也迎来了新的使命。

基于自身在板块构造、大数据和AI研究领域的深厚积累,在学校的大力支持下,孟俊教授将自己的科研成果深度融入课堂教学,带领团队打造了“数智地球教学平台”。该平台成功实现了Neo4j图谱知识库与SQL地学数据库的互联,将教材知识与科研数据进行可视化展示,训练并标注了大量中外教材及科研文献,研发了地学专用AI助教,实现了课前、课中、课后的全过程AI辅助教学。此外,孟俊教授还提出了“现象探知、数据求真”的新教学模式,显著提升了学生的知识掌握与数据创新能力。凭借这一创新成果,他荣获了第五届全国高校教师教学创新大赛一等奖,实现了学校在该赛事的历史性突破。

三、以“苦”为舟:在坚守中传续科学精神

“你能不能吃苦?”这是孟俊教授的恩师王成善院士常问学生们的问题。初涉科研之路时,孟俊以为“吃苦”就是进行地质勘探、奔波野外,因此毫不犹豫地答道:能!然而,随着时间推移,他逐渐领悟到,王老师口中的“吃苦”,更多是指科研过程中的寂寞与坚持,是坐得住冷板凳的“苦”。

孟俊在古地磁实验室进行实验分析

在美国加州大学圣克鲁兹分校的古地磁实验室,为了获得可靠的数据,孟俊曾连续三个月每天在磁屏蔽屋内工作10到16个小时。国外合作导师赵西西教授和Rob Coe教授戏称他为“Lab rat”(实验室里的老鼠)。而在长期合作中,德国慕尼黑大学的Stuart Gilder教授则评价他是“一位真正能把野外的坚韧与实验室的专注结合在一起的科学家”,并称赞他“总能在最艰难的环境中保持热情与创造力”。

在多年“能吃苦”的科研探索中,孟俊教授逐步形成了独特的思政教学理念。他将教学过程分为“理论提出→数据验证→国际视野→国家战略”四个关键环节依次推进,通过将地质理论的数据探究过程转化为科学求证的地质“长征路”,有效培养了学生的科学求真精神和地质报国担当。

从青藏高原的野外考察,到数智课堂的教育创新;从破解地球奥秘的科研探索,到培养学生学术精神与国际视野,孟俊教授始终坚守科研与教学的“双重一线”。他以实际行动证明,科研与教学并非“零和博弈”,而是能够相互促进、彼此成就的“深度融合”。作为新时代的青年学者代表,他正以科研成果滋养课堂,以教学创新启迪科研,生动展现了开云电竞下载官网(北京)教师群体将科研与教学融合发展的典范风采。

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