張俊彥教授現任國立臺灣師範大學師大講座教授、科學教育中心主任、科學教育研究所及地球科學系合聘教授，以及印尼瑪琅國立大學生物系兼任教授。過去並曾任香港教育大學、法國巴黎第八大學及臺北醫學大學客座教授。其研究興趣主要涵蓋科學教育、數位學習、跨領域學習科學，及科學傳播。張教授在國內長期擔任行政院國家科學及技術委員會(以下簡稱國科會)科教發展及國際合作處專題研究計畫初審及複審委員，2007年至2009年，曾任科學教育學門(一)之學門召集人；2008至2013年，則擔任國科會數位典藏與數位學習國家型計畫中「卓越數位學習科學研究中心」之計畫總主持人，領導及推動整合型研究計畫之經驗相當豐富。 2011年至2016年，曾任教育部補助臺灣師大的「邁向頂尖大學計畫」科學教育研究中心計畫總主持人，力圖發展提升未來全民科學素養。目前在國內外有審查制度的期刊共發表了（含已接受）近150篇論文，其中近百篇文章皆收錄於SCI/SSCI (Science/Social Science Citation Index)期刊資料庫。

張教授目前身任多本國際教育學術期刊之編輯相關職務，包含Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education、European Journal of Mathematics and Science Education，及Educational Innovations and Emerging Technologies期刊主編(Editor-in-Chief)、Applied System Innovation 之Section Editor-in-Chief、International Journal of Educational Methodology共同主編(Co-editor) 、Journal History of Latin American EducationSustainability 客座主編(Guest Editor)，以及Studies in Science Education (科學教育領域)、Learning, Media & Technology (學習科技領域)、Journal of Science Education and Technology (科學教育與科技領域)等三個SSCI等級期刊的編輯委員(Editorial Board Member)。

張教授分別於2003年、2009年，及2012年獲頒國科會傑出研究獎（科學教育領域）；並以研究「科學問題解決能力與開放式科學學習測驗自動評分技術」榮獲2008年國科會的「科學50」─國科會50科學成就的五十個重大科學研究成就之一的肯定。2013年獲頒教育部學術獎（社會科學領域），同年並與國立臺灣師範大學教師們所組成的跨領域團隊，以國科會計畫研發成果「科學成就之旅」影片獲得102年度傑出技術移轉貢獻獎。該獎項為國立臺灣師範大學首次獲獎，亦為國科會科教處歷年計畫成果首次獲得此獎項肯定。

張教授自2003年起獲國際學術單位邀請進行學術專題演講(keynote/feature speaker)逾百場次，遍及至美國、英國、法國、德國、瑞典、斯洛維尼亞、蒙特內哥羅、馬其頓共和國、義大利、保加利亞、中國、日本、韓國、新加坡、香港、內蒙古、土耳其、菲律賓、印尼、泰國、越南、阿曼、印度等地。自2007年起連續四年獲Marquis Who's Who 之邀，列名Who's Who in the World (24th, 25th, 26th, 27th Editions)、Who's Who in Science and Engineering (10th and 11th Edition)、Who's Who in America (2009)、Special 30th Pearl Anniversary Edition of Who's Who in the World (2013) ，及Who's Who in Science and Engineering 2016-2017。

2013年2月，張教授於Brain & Cognition期刊發表的COMT相關研究登上The New York Times Sunday Magazine，並成為當日《紐約時報》線上版轉寄文章排行榜第一名，累積數十年的跨領域研究能被紐約時報等國內外重要媒體報導是張教授在學術生涯中的亮點之一。而張教授團隊所研發的「雲端教室系統(CloudClassRoom，簡稱CCR)」，具有「跨平臺」、「免安裝」、「支持多種出題型式」、「即時分析統計」等多種特色，推廣至今成果豐碩，不但在國際間均有教師使用CCR進行課室教學，2019年亦獲 EDUCAUSE Horizon Report肯定，成為「行動學習」專案中的標竿計畫之一。