談高校自然陳列館的科普教育功能及拓展

張 霞，李言言，劉 坤

（中國礦業大學中國煤炭科技博物館，江蘇 徐州 221116）

0 引言

中國礦業大學依托煤炭行業辦學，是至今為止唯一保持礦業學科名稱和品牌的國家重點大學，在科教興國戰略日益深入人心的背景下，以宣傳煤炭工業為國家的經濟建設做出的突出貢獻，收集、保存、并展出煤炭行業長期發展中形成的珍貴史料，總結中國煤炭科技發展的成功經驗，展示中國煤炭科技事業的巨大成就，增強公眾對中國煤炭工業發展的認識，激發廣大青年學生投身科學事業的熱情為出發點，立足本校服務社會，為公眾的科普教育提供特色資源和活動場所，并充分展示礦大百年辦學的光輝歷程與輝煌業績為目的，中國礦業大學有責任、有決心，有條件建設一個具有專業特色的博物館。2004年，在教育部、國家煤礦安全監察局以及中國煤炭工業協會的大力支持下，開始建設中國煤炭科技博物館，定位為學校的教學、科研、學科建設、人才培養服務，并作為學術、文化、研究與科學知識普及等交流基地，對觀眾免費開放，學校資源與社會共享。2009年10月18日，中國煤炭科技博物館規劃中的中國礦業大學校史館、自然陳列館、煤炭企業館在建校100 周年慶典日，正式對觀眾開放。

1 自然陳列館的功能定位

自然陳列館位于中國煤炭科技博物館二層東廳，布展面積1500m2，籌建該館期間，學校組織古生物學專家、地質學專家、藝術設計專家及相關專業人員，先后到北京、四川、武漢等地的多家專題博物館，以及遼西熱河生物群、山東平邑天宇自然博物館、河南理工大學的地球科學館等專業場館，針對展藏品收集、管理、場館布局、運營情況等方面深入探討學習、廣泛調研取經，為自然陳列館建設積累了經驗，明確了方向。以資源學院及其他相關專業的教師為主組成團隊撰寫布展大綱，古生物學、地質學、藝術設計等方面的多位學術權威也為大綱起草獻計獻策。在經過多次專項調研和廣泛征求多方專家對自然陳列館建設的意見和建議的基礎上，形成了功能定位、藏品征集、布展工作等方面的初步指導思想：

1）展館設計和布局上，既要注重為教學科研服務，又要體現科普教育功能。

2）館藏建設要滿足社會觀眾、相關專業學生、教師等不同層次受眾的參觀、學習、教學需求。

3）古生物、礦物巖石標本其標注格式要統一，應反映名稱、時代、產地等。

4）藏品的征集、陳列要請相關專家把關。

5）煤的展示采用密封方式等。

6）自然陳列館設計布展工作要以科學發展觀為指導，準確把握功能定位、拓寬展品征集渠道、豐富展示形式，更好地為教學與社會公眾服務。

在自然陳列館建設過程中，聘請相關專業退休老教授擔任顧問指導藏品的收集、陳列，在特色標本的遴選和展線布局等關鍵環節嚴格把關，確保敘述順序的邏輯性、專業知識的準確性、系統性，科普材料的通俗性和直觀性。

中國礦業大學位于江蘇省徐州市，徐州市有著豐富的漢文化資源和悠久的文化歷史傳統，各類專題博物館和文化主題公園數量頗多，在這種文化繁榮的大環境中，中國煤炭科技博物館將其特色資源向社會開放，教育與展覽服務并重[1]，為公眾的社會教育添磚加瓦，讓觀眾可以零距離接觸高校，全方位感受校園文化氛圍，走進自然陳列館不僅能體會來自自然的神奇魅力還可以細細品味高校教育資源潤物細無聲的人文關懷。

2 自然陳列館展項分布概況

自然陳列館分為六大展區，共展出特色藏品610 件。

2.1 地球是我們的家園

走進自然陳列館第一展廳，仿佛置身于浩瀚的宇宙，這里講述了萬物的起源與地球的演化，以及人類為解開自然界神秘面紗所做的努力和做出巨大貢獻的科學家的故事。通過視頻播放、文字展板、互動演示、模擬場景等表現形式，展現了奇妙的自然現象，解讀深奧的自然規律，觀眾在此體會人類賴以生存的空間有限，環境資源不可再生，地球只有一個，珍惜資源，愛護地球，保護人類的家園是我們每個地球人的責任和義務。

2.2 生命的起源與進化

地球上生命的形成經歷了初期的化學演化階段與其后的生物演化階段，歷時數十億年才發展成為現今的生物圈。化石的發現為生物進化提供了佐證。化石是自然作用在地層中保存下來的古生物的遺體、遺跡，以及生物體分解后的有機物殘余。依不同時代地層含有不同的化石，時代相同的地層含有類似化石的規律，地球上生命的形成與進化過程被普遍認為經歷了早期原核生物（Prokaryotes）和真核生物（Eukaryotes）時期、多細胞后生植物和動物的形成、寒武紀海洋生物大爆發、海生無脊椎動物繁盛時代、脊椎動物的出現、魚類的時代、植物登陸、脊椎動物登陸、爬行動物時代、鳥類、哺乳動物與人類、人類的發展，這樣一個進化的過程。

該展區分為2 個展廳，第三展廳以陳列170 多種動物化石為主，第四展廳展出80 多種植物化石、恐龍蛋及少量的動物化石，觀眾通過觀察化石、閱讀展板、觀看生命起源專題視頻來了解生命的起源與進化歷程。

2.3 礦物與巖石

本展區主要以標本展示為主，主要的標本依據類別陳列在第五和第六展廳：

2.3.1 礦物（見表1）

2.3.2 巖石

表1 礦物標本布展情況

依據巖石的成因，將收藏的巖石標本按照沉積巖、火成巖、變質巖三大類在第五展廳分開布展：沉積巖陳列在巖石南窗有不同粒度的礫巖、石英砂巖、鮞狀鐵質巖等17 種；角礫巖、流紋巖、霏細巖等火成巖23 種，主要陳列在巖石柜，巖石南窗也有少數陳列；板巖、片麻巖、紅柱石角巖等變質巖13 種，主要陳列在巖石北窗。

2.4 煤及其他礦產資源

自然館第六展廳有7 個櫥窗和4 個展臺，展示國內、國外80 多種煤和10 多種其他礦產資源標本，并通過視頻播放、文字圖表（中國煤炭資源分布圖、煤的工業分類和成因分類表、礦產資源分布圖等）及我國礦產資源分布的多媒體投影等多種形式，引導觀眾探知我國豐富的煤炭資源和其他優勢礦產。

2.5 恐龍模型

馬門溪龍是中國發現的最大的蜥腳類恐龍，因發現于中國四川宜賓馬門溪而得名。它全長22m，肩高3.5m，頭頸抬起可達11m 高，體重30～40t，是一種食草類恐龍，有“動物王國中的巨人”之稱。它的頸長相當于體長的一半，不僅每一節頸椎長，且椎數亦多達19 個，是蜥腳類中最多的一種。本館展示的骨架模型規格為22m×2m×8m（長×寬×高）。

2.6 精品展區

主要展示體積較大的礦物：玉化木、螢石、石膏、水晶原石、岫玉雕品、水晶洞、賀蘭石硯、靈璧石等。

3 自然陳列館科普教育活動

經過專家精心挑選的特色化石、礦物、巖石、煤類等標本，按其專業分類規律，在自然陳列館分區陳列，實現了其最初的定位功能，既滿足學校的專業教學、學習實踐活動需要又對社會觀眾免費開放將優勢資源與社會共享，承擔起了以社會大眾為主要受體的社會教育責任。越來越多的社會團體頻繁走進博物館，參觀人數逐年上升，每年平均接待校外觀眾1.5 萬余人次，社團70 余個。隨著社會影響力的日益提升，社會教育逐漸成了我館的一項基本職能和社會責任，自然陳列館作為科普活動主要場館發揮著它不可替代的作用，其基本陳列是徐州市及其周邊學校進行科普教育不可或缺的資源。大眾需求就是我館行動的動力，為順應新形勢下科教興國戰略，充分發揮博物館科普教育功能，2014年展館自籌資金2 萬元，在自然陳列館增加了12 塊LED 標準化科普宣傳欄，配合主題活動定期更換相關科普內容。2015年學校投入100 余萬元資金，建設大型設備和李可染藝術展廳等新展區，分別展出大型采礦設備、機床及李可染書畫（珂羅版）等特色收藏，擴充了展覽空間和科普教育內容[2]。

另外，每年舉辦內容豐富和形式多樣的科普活動10 余場，在全國科普活動周和國際博物館日，組織開展如“保護生態環境、展望科技未來”“認識煤炭，了解煤炭”等科普活動，其中2012年舉辦的“關注食品安全，構建和諧校園”大型主題科普系列活動被江蘇省科協評為優秀特色活動，第二十八屆科普宣傳周、全國科普日活動中，被評為優秀組織單位。配合社會團體開展了“科普進校園”“石頭的故事”“機器人活動走入小學校園”“中國煤礦文聯油畫院揭牌儀式暨中國煤礦油畫邀請展”“徐州市優秀傳統家訓書法作品展”等走出去和引進來巡回展覽，拓寬了科普教育的形式及受眾面，拉近了與觀眾的距離，增強了互動性和觀眾的參與度。

展館自2009年開館以來，得到了各級科協等部門的廣泛關注和支持，2011年評為徐州市科普教育基地和愛國主義教育基地，2012年被中國科協評為全國科普教育基地，2015年又被江蘇省科協、省科技廳、省教育廳再次評為江蘇省科普教育基地。2015年被江蘇省科普場館協會授予全國科普日活動先進集體榮譽稱號。

館校結合一直是博物館發展的重要途徑，隨著教育改革的深入，業已成為博物館界發展的重要趨勢，早在2006年8月，中央文明辦、教育部、中國科協聯合下發了《關于開展“科技活動進校園”工作的通知》，旨在滿足學校科學教育的需要[3]。展館的建成和發展為區域中小學校科普等素質教育、公眾的終身教育提供了資源和場所，多所中小學和社會團體也將這里作為科普教育基地，定期組織師生前來參觀。2017年有6 所徐州市中小學與展館簽約，舉辦了共建“科普教育基地”的揭牌儀式。2018年這項活動正在有序開展，科普基地建設已經呈現出常態化和持續化。中國礦業大學和南京大學、東南大學、南京農業大學、江南大學、中國藥科大學等省內九所部屬高校，共同為傳承紅色基因、構筑信仰高地搭建平臺，與徐州市淮海戰役紀念塔在我館舉行了“愛國主義與革命文化教育實踐”共建協議簽訂儀式。

通過與徐州市都市晨報、多所中小學聯合舉辦“小小大學生體驗活動”“放飛心情成就夢想——紙飛機制作”等多種特色主題活動，擴大了青少年的視野，增長了知識，培養了動手動腦能力，受到學校、家長、學生的一致好評，取得了良好的社會效果。

4 拓展科普教育功能的新思路

展館始終堅持以人為本，服務至上、免費不免責的原則，結合社會公眾需求，在每周二至周五下午1：30-5：00 正常開放時間外，又增加了團體參觀預約服務，參觀時間可以安排在非開館時間，并且根據需要提供免費講解。節假日和寒暑假期間每周三和周六開放半天，每周六和特殊活動期間全天開放。

步入新時代，講好新故事，將科普教育常態化、可持續，是社會賦予博物館新時期的新任務新擔當。發揚傳統，繼續開展館校協作，打造科普精品欄目，搭建青少年增長知識、陶冶情操、求知修身的“第二課堂”平臺。積極聽取和吸收來自不同群體觀眾的意見和建議，提高服務質量，優化服務隊伍。探索創新，信息時代數字化、互聯網拓展了新形勢下科普教育的新思路，2017年重點啟動了幾項數字化博物館建設工作。

4.1 信息全面數字化

應用先進設備，完成了統一標準的藏品影像采集、展廳360 度全景數據采集和藏品信息管理系統的全面升級工作，為藏品信息共享搭建網絡數據平臺。

4.2 建數字魔墻-互動多媒體藏品信息展示系統

由大屏拼接組成的超大高清屏幕上展示藏品的詳細信息，無間斷動態更新。無人操作時，所有藏品在不斷變動中展示，它以各種動態特效不斷變換和滾動藏品信息。參觀者靠近它，點擊任一藏品，圖像將變大彈出，顯示其更多的信息，例如名稱、詳細描述、年代、類型、展區位置、點贊數等，支持滑動、拖拽、放大、縮小等互動操作。參觀者通過掃描二維碼，隨時可下載藏品資料到自己的移動設備上。還可以在大屏上通過手寫輸入進行相關搜索（支持模糊查詢和關鍵字查詢），系統能自動給出相應的藏品信息查詢列表、展覽地圖等。系統還能夠自動進行區域分配，在多個參觀者同時進行觸摸操作時不互相干擾。如果當前藏品有視頻介紹，可以在小窗口中播放，有3D 模型數據，點擊后可以自動旋轉環繞立體展示，還可進行拖動觀看角度、縮放等操作。

4.3 安裝定位分析設備

在展廳內安裝內置無線芯片的定位設備，設備工作時發射無線信號（2.4GHz 信號），當移動設備進入定位設備信號覆蓋區域時（約30m 可視距離），定位設備自動與移動設備連接，參觀者使用微信搖一搖就可自動獲取周邊的位置信息及由定位分析系統提供的文字、地圖、語音、視頻等多種表現形式的展覽內容，為自主游覽提供了方便。

4.4 虛擬博物館瀏覽系統

利用藏品信息的數字化采集成果、展廳高清360 度全景影像等數據，制作合成了虛擬博物館，觀眾使用計算機借助互聯網參觀博物館，通過操作鼠標和鍵盤自主漫游，以第一人稱視角仿真瀏覽。在展館的漫游過程中，提供自由瀏覽、速度切換、視點切換、自動動畫選擇、全屏顯示、背景音樂、導覽地圖、系統幫助等輔助功能。

虛擬博物館瀏覽系統支持多平臺瀏覽，可應用于Android/IOS 移動平臺及微信公眾平臺，實現手機移動端的交互體驗。

觀眾參觀博物館既可以親臨現場，體會多媒體數字魔墻帶來的視覺沖擊與震撼，也可以足不出戶，享受網上數字360 度全景虛擬瀏覽和熱點推送等新的展示手法帶來的人文關懷。數字化博物館建設擴展了與觀眾互動交流的平臺，增加了觀眾與博物館的親近感，更將我們的資源共享范圍從平面上升到了全方位立體化，不受時間和空間的限制，從而擴大了受眾群體數量，也相對延長了觀眾的參觀時間。

科普教育任重道遠，探索、求真、為社會教育服務永遠在路上。