谈高校自然陈列馆的科普教育功能及拓展

张 霞，李言言，刘 坤

（中国矿业大学中国煤炭科技博物馆，江苏 徐州 221116）

0 引言

中国矿业大学依托煤炭行业办学，是至今为止唯一保持矿业学科名称和品牌的国家重点大学，在科教兴国战略日益深入人心的背景下，以宣传煤炭工业为国家的经济建设做出的突出贡献，收集、保存、并展出煤炭行业长期发展中形成的珍贵史料，总结中国煤炭科技发展的成功经验，展示中国煤炭科技事业的巨大成就，增强公众对中国煤炭工业发展的认识，激发广大青年学生投身科学事业的热情为出发点，立足本校服务社会，为公众的科普教育提供特色资源和活动场所，并充分展示矿大百年办学的光辉历程与辉煌业绩为目的，中国矿业大学有责任、有决心，有条件建设一个具有专业特色的博物馆。2004年，在教育部、国家煤矿安全监察局以及中国煤炭工业协会的大力支持下，开始建设中国煤炭科技博物馆，定位为学校的教学、科研、学科建设、人才培养服务，并作为学术、文化、研究与科学知识普及等交流基地，对观众免费开放，学校资源与社会共享。2009年10月18日，中国煤炭科技博物馆规划中的中国矿业大学校史馆、自然陈列馆、煤炭企业馆在建校100 周年庆典日，正式对观众开放。

1 自然陈列馆的功能定位

自然陈列馆位于中国煤炭科技博物馆二层东厅，布展面积1500m2，筹建该馆期间，学校组织古生物学专家、地质学专家、艺术设计专家及相关专业人员，先后到北京、四川、武汉等地的多家专题博物馆，以及辽西热河生物群、山东平邑天宇自然博物馆、河南理工大学的地球科学馆等专业场馆，针对展藏品收集、管理、场馆布局、运营情况等方面深入探讨学习、广泛调研取经，为自然陈列馆建设积累了经验，明确了方向。以资源学院及其他相关专业的教师为主组成团队撰写布展大纲，古生物学、地质学、艺术设计等方面的多位学术权威也为大纲起草献计献策。在经过多次专项调研和广泛征求多方专家对自然陈列馆建设的意见和建议的基础上，形成了功能定位、藏品征集、布展工作等方面的初步指导思想：

1）展馆设计和布局上，既要注重为教学科研服务，又要体现科普教育功能。

2）馆藏建设要满足社会观众、相关专业学生、教师等不同层次受众的参观、学习、教学需求。

3）古生物、矿物岩石标本其标注格式要统一，应反映名称、时代、产地等。

4）藏品的征集、陈列要请相关专家把关。

5）煤的展示采用密封方式等。

6）自然陈列馆设计布展工作要以科学发展观为指导，准确把握功能定位、拓宽展品征集渠道、丰富展示形式，更好地为教学与社会公众服务。

在自然陈列馆建设过程中，聘请相关专业退休老教授担任顾问指导藏品的收集、陈列，在特色标本的遴选和展线布局等关键环节严格把关，确保叙述顺序的逻辑性、专业知识的准确性、系统性，科普材料的通俗性和直观性。

中国矿业大学位于江苏省徐州市，徐州市有着丰富的汉文化资源和悠久的文化历史传统，各类专题博物馆和文化主题公园数量颇多，在这种文化繁荣的大环境中，中国煤炭科技博物馆将其特色资源向社会开放，教育与展览服务并重[1]，为公众的社会教育添砖加瓦，让观众可以零距离接触高校，全方位感受校园文化氛围，走进自然陈列馆不仅能体会来自自然的神奇魅力还可以细细品味高校教育资源润物细无声的人文关怀。

2 自然陈列馆展项分布概况

自然陈列馆分为六大展区，共展出特色藏品610 件。

2.1 地球是我们的家园

走进自然陈列馆第一展厅，仿佛置身于浩瀚的宇宙，这里讲述了万物的起源与地球的演化，以及人类为解开自然界神秘面纱所做的努力和做出巨大贡献的科学家的故事。通过视频播放、文字展板、互动演示、模拟场景等表现形式，展现了奇妙的自然现象，解读深奥的自然规律，观众在此体会人类赖以生存的空间有限，环境资源不可再生，地球只有一个，珍惜资源，爱护地球，保护人类的家园是我们每个地球人的责任和义务。

2.2 生命的起源与进化

地球上生命的形成经历了初期的化学演化阶段与其后的生物演化阶段，历时数十亿年才发展成为现今的生物圈。化石的发现为生物进化提供了佐证。化石是自然作用在地层中保存下来的古生物的遗体、遗迹，以及生物体分解后的有机物残余。依不同时代地层含有不同的化石，时代相同的地层含有类似化石的规律，地球上生命的形成与进化过程被普遍认为经历了早期原核生物（Prokaryotes）和真核生物（Eukaryotes）时期、多细胞后生植物和动物的形成、寒武纪海洋生物大爆发、海生无脊椎动物繁盛时代、脊椎动物的出现、鱼类的时代、植物登陆、脊椎动物登陆、爬行动物时代、鸟类、哺乳动物与人类、人类的发展，这样一个进化的过程。

该展区分为2 个展厅，第三展厅以陈列170 多种动物化石为主，第四展厅展出80 多种植物化石、恐龙蛋及少量的动物化石，观众通过观察化石、阅读展板、观看生命起源专题视频来了解生命的起源与进化历程。

2.3 矿物与岩石

本展区主要以标本展示为主，主要的标本依据类别陈列在第五和第六展厅：

2.3.1 矿物（见表1）

2.3.2 岩石

表1 矿物标本布展情况

依据岩石的成因，将收藏的岩石标本按照沉积岩、火成岩、变质岩三大类在第五展厅分开布展：沉积岩陈列在岩石南窗有不同粒度的砾岩、石英砂岩、鲕状铁质岩等17 种；角砾岩、流纹岩、霏细岩等火成岩23 种，主要陈列在岩石柜，岩石南窗也有少数陈列；板岩、片麻岩、红柱石角岩等变质岩13 种，主要陈列在岩石北窗。

2.4 煤及其他矿产资源

自然馆第六展厅有7 个橱窗和4 个展台，展示国内、国外80 多种煤和10 多种其他矿产资源标本，并通过视频播放、文字图表（中国煤炭资源分布图、煤的工业分类和成因分类表、矿产资源分布图等）及我国矿产资源分布的多媒体投影等多种形式，引导观众探知我国丰富的煤炭资源和其他优势矿产。

2.5 恐龙模型

马门溪龙是中国发现的最大的蜥脚类恐龙，因发现于中国四川宜宾马门溪而得名。它全长22m，肩高3.5m，头颈抬起可达11m 高，体重30～40t，是一种食草类恐龙，有“动物王国中的巨人”之称。它的颈长相当于体长的一半，不仅每一节颈椎长，且椎数亦多达19 个，是蜥脚类中最多的一种。本馆展示的骨架模型规格为22m×2m×8m（长×宽×高）。

2.6 精品展区

主要展示体积较大的矿物：玉化木、萤石、石膏、水晶原石、岫玉雕品、水晶洞、贺兰石砚、灵璧石等。

3 自然陈列馆科普教育活动

经过专家精心挑选的特色化石、矿物、岩石、煤类等标本，按其专业分类规律，在自然陈列馆分区陈列，实现了其最初的定位功能，既满足学校的专业教学、学习实践活动需要又对社会观众免费开放将优势资源与社会共享，承担起了以社会大众为主要受体的社会教育责任。越来越多的社会团体频繁走进博物馆，参观人数逐年上升，每年平均接待校外观众1.5 万余人次，社团70 余个。随着社会影响力的日益提升，社会教育逐渐成了我馆的一项基本职能和社会责任，自然陈列馆作为科普活动主要场馆发挥着它不可替代的作用，其基本陈列是徐州市及其周边学校进行科普教育不可或缺的资源。大众需求就是我馆行动的动力，为顺应新形势下科教兴国战略，充分发挥博物馆科普教育功能，2014年展馆自筹资金2 万元，在自然陈列馆增加了12 块LED 标准化科普宣传栏，配合主题活动定期更换相关科普内容。2015年学校投入100 余万元资金，建设大型设备和李可染艺术展厅等新展区，分别展出大型采矿设备、机床及李可染书画（珂罗版）等特色收藏，扩充了展览空间和科普教育内容[2]。

另外，每年举办内容丰富和形式多样的科普活动10 余场，在全国科普活动周和国际博物馆日，组织开展如“保护生态环境、展望科技未来”“认识煤炭，了解煤炭”等科普活动，其中2012年举办的“关注食品安全，构建和谐校园”大型主题科普系列活动被江苏省科协评为优秀特色活动，第二十八届科普宣传周、全国科普日活动中，被评为优秀组织单位。配合社会团体开展了“科普进校园”“石头的故事”“机器人活动走入小学校园”“中国煤矿文联油画院揭牌仪式暨中国煤矿油画邀请展”“徐州市优秀传统家训书法作品展”等走出去和引进来巡回展览，拓宽了科普教育的形式及受众面，拉近了与观众的距离，增强了互动性和观众的参与度。

展馆自2009年开馆以来，得到了各级科协等部门的广泛关注和支持，2011年评为徐州市科普教育基地和爱国主义教育基地，2012年被中国科协评为全国科普教育基地，2015年又被江苏省科协、省科技厅、省教育厅再次评为江苏省科普教育基地。2015年被江苏省科普场馆协会授予全国科普日活动先进集体荣誉称号。

馆校结合一直是博物馆发展的重要途径，随着教育改革的深入，业已成为博物馆界发展的重要趋势，早在2006年8月，中央文明办、教育部、中国科协联合下发了《关于开展“科技活动进校园”工作的通知》，旨在满足学校科学教育的需要[3]。展馆的建成和发展为区域中小学校科普等素质教育、公众的终身教育提供了资源和场所，多所中小学和社会团体也将这里作为科普教育基地，定期组织师生前来参观。2017年有6 所徐州市中小学与展馆签约，举办了共建“科普教育基地”的揭牌仪式。2018年这项活动正在有序开展，科普基地建设已经呈现出常态化和持续化。中国矿业大学和南京大学、东南大学、南京农业大学、江南大学、中国药科大学等省内九所部属高校，共同为传承红色基因、构筑信仰高地搭建平台，与徐州市淮海战役纪念塔在我馆举行了“爱国主义与革命文化教育实践”共建协议签订仪式。

通过与徐州市都市晨报、多所中小学联合举办“小小大学生体验活动”“放飞心情成就梦想——纸飞机制作”等多种特色主题活动，扩大了青少年的视野，增长了知识，培养了动手动脑能力，受到学校、家长、学生的一致好评，取得了良好的社会效果。

4 拓展科普教育功能的新思路

展馆始终坚持以人为本，服务至上、免费不免责的原则，结合社会公众需求，在每周二至周五下午1：30-5：00 正常开放时间外，又增加了团体参观预约服务，参观时间可以安排在非开馆时间，并且根据需要提供免费讲解。节假日和寒暑假期间每周三和周六开放半天，每周六和特殊活动期间全天开放。

步入新时代，讲好新故事，将科普教育常态化、可持续，是社会赋予博物馆新时期的新任务新担当。发扬传统，继续开展馆校协作，打造科普精品栏目，搭建青少年增长知识、陶冶情操、求知修身的“第二课堂”平台。积极听取和吸收来自不同群体观众的意见和建议，提高服务质量，优化服务队伍。探索创新，信息时代数字化、互联网拓展了新形势下科普教育的新思路，2017年重点启动了几项数字化博物馆建设工作。

4.1 信息全面数字化

应用先进设备，完成了统一标准的藏品影像采集、展厅360 度全景数据采集和藏品信息管理系统的全面升级工作，为藏品信息共享搭建网络数据平台。

4.2 建数字魔墙-互动多媒体藏品信息展示系统

由大屏拼接组成的超大高清屏幕上展示藏品的详细信息，无间断动态更新。无人操作时，所有藏品在不断变动中展示，它以各种动态特效不断变换和滚动藏品信息。参观者靠近它，点击任一藏品，图像将变大弹出，显示其更多的信息，例如名称、详细描述、年代、类型、展区位置、点赞数等，支持滑动、拖拽、放大、缩小等互动操作。参观者通过扫描二维码，随时可下载藏品资料到自己的移动设备上。还可以在大屏上通过手写输入进行相关搜索（支持模糊查询和关键字查询），系统能自动给出相应的藏品信息查询列表、展览地图等。系统还能够自动进行区域分配，在多个参观者同时进行触摸操作时不互相干扰。如果当前藏品有视频介绍，可以在小窗口中播放，有3D 模型数据，点击后可以自动旋转环绕立体展示，还可进行拖动观看角度、缩放等操作。

4.3 安装定位分析设备

在展厅内安装内置无线芯片的定位设备，设备工作时发射无线信号（2.4GHz 信号），当移动设备进入定位设备信号覆盖区域时（约30m 可视距离），定位设备自动与移动设备连接，参观者使用微信摇一摇就可自动获取周边的位置信息及由定位分析系统提供的文字、地图、语音、视频等多种表现形式的展览内容，为自主游览提供了方便。

4.4 虚拟博物馆浏览系统

利用藏品信息的数字化采集成果、展厅高清360 度全景影像等数据，制作合成了虚拟博物馆，观众使用计算机借助互联网参观博物馆，通过操作鼠标和键盘自主漫游，以第一人称视角仿真浏览。在展馆的漫游过程中，提供自由浏览、速度切换、视点切换、自动动画选择、全屏显示、背景音乐、导览地图、系统帮助等辅助功能。

虚拟博物馆浏览系统支持多平台浏览，可应用于Android/IOS 移动平台及微信公众平台，实现手机移动端的交互体验。

观众参观博物馆既可以亲临现场，体会多媒体数字魔墙带来的视觉冲击与震撼，也可以足不出户，享受网上数字360 度全景虚拟浏览和热点推送等新的展示手法带来的人文关怀。数字化博物馆建设扩展了与观众互动交流的平台，增加了观众与博物馆的亲近感，更将我们的资源共享范围从平面上升到了全方位立体化，不受时间和空间的限制，从而扩大了受众群体数量，也相对延长了观众的参观时间。

科普教育任重道远，探索、求真、为社会教育服务永远在路上。