“挑战与未来”展厅位于新馆四层，面积5100平方米。本展厅紧紧围绕“挑战与未来”的主题，既将重要的挑战与未来分别明确地展示出来，校园科技馆展品，又将部分挑战与未来结合在一起展示，科技馆展品，以突出挑战与未来紧密相关。本展厅的指导思想是：展示人类面临的重大问题与挑战，展示科技创新对可持续发展的贡献，展示人类对未来生活的畅想，使观众认识到创新是人类应对未来挑战的重大选择，科技馆展品维护，引导观众对未来科技发展问题的关注和思考。
穹幕影厅
这里有中国古代传统技术展厅陈列着反映中华民族灿烂文明成就的珍品，介绍四大发明及天文、陶瓷、建筑、青铜、冶铸、纺织、刺绣、中医中药、机械、手工艺等学科内容。并陈列有古代的火箭、战船，天文学的浑仪、简仪，设计精巧的水磨、水车、指南针等。
现代科学技术展厅包括大量现代化的，可让参观者亲自动手实践的展陈设施，展示了电磁、力学、机械、声光、信息、核技术等多种学科的基本原理和科技成果。
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