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开篇语:三尺讲台育桃李,教学创新启征程。为充分发挥教学创新优秀教师的示范引领作用,在第42个教师节到来之际,教师教学发展中心特推出“教创风采人物录”栏目,记录教学创新获奖教师革新教学模式、勇于创新突破的师者风采,激励广大教师潜心教学、投身教学改革,共筑尊师重教风尚。
孟俊,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院教授、博士生导师,国家优秀青年科学基金项目获得者、中央高校青年教师科研创新能力支持项目(U40)获得者,长期从事古地磁学、板块构造与构造古地理研究,在PNAS等国际期刊发表系列研究成果。
长期承担本科生和研究生教学工作,主讲《综合地质学》等课程。《综合地质学》入选首批国家级一流本科课程。获第五届全国高校教师教学创新大赛一等奖、全国大学青年教师地质课程教学比赛特等奖。
长期的科研与教学实践,使他逐渐形成一个认识:科学研究探索未知,大学教育培养学生探索未知的方法,二者都始于问题,也都依靠证据不断接近可靠认识。

科学教育的价值,不仅在于让学生掌握已有知识,更在于帮助学生理解知识如何产生,并形成探索未知世界的能力。地球深部如何影响地磁场?板块运动如何改变海陆格局?盆地演化又怎样影响环境、生命与资源形成?这些是孟俊和团队正在研究的科学问题,也构成了他思考大学教学的起点。
十三年来,孟俊教授持续建设“综合地质学”课程,把科研中的问题意识、证据方法和真实数据引入教学,形成“现象探知、数据求真”的教学模式。在他看来,科教融合的核心,不只是将科研成果带入课堂,更是将科学认识世界的方法转化为学生学习和成长的方法:从现象中发现问题,从证据中形成判断,在复杂信息中理解不确定性,并逐步具备探索未知的能力。
从学习地球知识到理解科学认识的形成
“综合地质学”研究的是一个经历46亿年演化的地球。学生面对大量岩石、地层、构造和地球演化知识,更重要的一步,是理解这些知识如何建立起来。一个大陆过去在哪里?一次海洋如何打开?一座山脉何时隆升?科学家无法直接观察过去,只能从岩石、化石、地磁记录、年代学和地球化学信息中寻找证据,再通过模型重建地球历史。
这种学科特征,使“综合地质学”具有特殊的教育价值:它不仅传授关于地球的知识,更帮助学生理解科学知识形成的过程。围绕这一理念,孟俊和课程团队形成“现象探知、数据求真”的教学模式。学生从观察地质现象出发,提出需要解释的问题;进一步进入真实数据,比较不同证据;通过分析和推理形成解释,并认识证据的局限性和结论的不确定性。课程最终希望回答一个更深层的问题:我们今天关于地球的认识,是如何被建立起来的?
科教融合:让学生经历科学发现的过程
孟俊团队当前的研究从地球深部出发,沿着“地磁场—板块运动—构造古地理与盆地—环境与物质循环—生命与资源”逐层展开。团队关注地球深部过程如何控制地磁场长期行为,利用古地磁和年代学恢复大陆与海盆位置,进一步研究构造古地理和盆地演化怎样影响环境、生命与资源形成。
这一研究体系也成为课程不断生长的源头。科研成果可以更新教学内容,科研方法则具有更持久的育人价值。对学生而言,最重要的是在学习过程中逐渐理解科学家如何提出问题、如何寻找证据、如何评价不同解释。学生面对一个问题,需要判断什么是有效证据,需要哪些数据,需要怎样分析;当不同数据给出不同信息时,还要比较证据的可靠性,解释不确定性,并根据新的证据修正原来的认识。这种能力可以概括为一条完整的学习过程:发现问题—寻找证据—数据分析—建立解释—判断不确定性—修正认识。因此,孟俊理解的科教融合,核心是让学生逐渐进入知识建构过程。
学生由知识的学习者,进一步成长为问题的发现者、证据的分析者和结论的判断者。
AI时代,大学更需要培养判断力
人工智能正在改变知识生产、传播和学习方式,也重新提出了大学教育的核心问题:当获取答案越来越容易,学生还需要形成什么样的核心能力?
在孟俊看来,答案仍然回到“求真”。AI可以帮助学生处理更加复杂的数据和问题,但教育的核心仍然是培养学生判断问题、评价证据和独立思考的能力。在他的教学探索中,AI进入真实任务,同时评价学生两种能力:借助AI能够达到什么水平,以及独立完成同类问题时真正掌握了什么。
AI-ON与AI-OFF双轨评价,就是尝试同时观察AI增强能力和独立掌握能力。进一步,学生的发展可以通过长期学习证据持续记录。知识掌握、能力水平、项目经历、任务表现、作品证据和AI使用过程共同构成学生的成长轨迹,从而持续回答学生真正学会了什么、能够解决什么问题以及下一阶段最需要发展什么能力。
由此,AI在教育中的意义发生了变化。它不仅提高学习效率,还可以支持更真实的科学探究、更连续的能力评价和更有针对性的教学。
面向未来的大学教育:培养探索未知的能力
从“综合地质学”的十三年改革,到科研前沿不断进入课堂,再到AI时代学习方式的重新设计,孟俊关注的始终是同一个问题:大学教育如何帮助学生形成持续探索未知、解决复杂问题的能力。
“现象探知、数据求真”因此不仅是一种课程教学模式。它背后是一种人才培养理念:从真实世界发现问题,从数据和证据寻找答案,对结论保持审慎,对未知保持好奇。
知识会不断更新,技术也会不断改变。能够提出问题、寻找证据、独立判断并持续学习,是学生面对未来复杂世界最重要的能力。
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十三年的课程建设让我越来越认识到,教学创新最终要关注学生形成了什么能力。科研训练我们面对未知、尊重证据、修正认识,大学教育也应帮助学生形成同样的科学精神和认识能力。AI正在改变学习工具和知识获取方式,提出好问题、判断证据、独立思考和探索未知的能力,也因此显得更加重要。