“挑戰與未來”展廳位于新館四層，面積5100平方米。本展廳緊緊圍繞“挑戰與未來”的主題，既將重要的挑戰與未來分別明確地展示出來，校園科技館展品，又將部分挑戰與未來結合在一起展示，科技館展品，以突出挑戰與未來緊密相關。本展廳的指導思想是：展示人類面臨的重大問題與挑戰，展示科技創新對可持續發展的貢獻，展示人類對未來生活的暢想，使觀眾認識到創新是人類應對未來挑戰的重大選擇，科技館展品維護，引導觀眾對未來科技發展問題的關注和思考。
穹幕影廳
這里有中國古代傳統技術展廳陳列著反映中華民族燦爛文明成就的珍品，介紹四大發明及天文、陶瓷、建筑、青銅、冶鑄、紡織、刺繡、中醫中藥、機械、手工藝等學科內容。并陳列有古代的火箭、戰船，天文學的渾儀、簡儀，設計精巧的水磨、水車、指南針等。
現代科學技術展廳包括大量現代化的，可讓參觀者親自動手實踐的展陳設施，展示了電磁、力學、機械、聲光、信息、核技術等多種學科的基本原理和科技成果。
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