公众的科学素养是评价一个国家国民综合素质的重要指标。作为科普教育的主阵地，科技馆在提高公众的科学素养水平方面扮演着不可替代的角色。科技馆免费开放允许更多的人接受科普教育，接受科学的熏陶。但免费后短期内的观众流量激增，以及观众的高期望与科技馆实际服务水平之间的矛盾，影响了观众的满意度，从而阻碍了科技馆科普教育功能的发挥。对免费开放的科技馆观众满意度进行研究，可以更好地引导科技馆改善服务质量水平，从而有利于提高观众对科技馆的满意度和信任度。　　在借鉴国内外顾客满意度指数模型研究的基础上，构建了适合我国免费开放的科技馆的观众满意度模型，该模型包括观众期望、服务感知质量、观众满意、观众抱怨和观众信任五个变量。结合免费开放的科技馆的实际情况，对模型中各变量之间的关系进行了假设，并以天津等七省市科技馆的观众为对象进行了实证调研。采用结构方程建模方法，对调查数据进行了多元分析，模型验证分析发现：观众期望对服务感知质量、服务感知质量对观众满意、观众满意对观众信任具有直接显著的正向影响，观众满意对观众抱怨、观众抱怨对观众信任具有直接显著的负向影响，而观众期望对观众满意不具有直接显著的影响。　　研究发现实际调查的数据与假设理论模型拟合较好，并最终得出以下三个研究结论：（1）研究中所构建的观众满意度模型，可以作为研究免费开放的科技馆观众满意度的定量工具；（2）根据满意度指标权重计算的理论得分，符合各个科技馆的实际满意情况；（3）科技馆的服务条件和内容，是提高观众满意度的核心因素。最后，根据实证分析结果提出了免费开放的科技馆提高观众满意度的对策建议，旨在促进科技馆改善服务质量、发挥科普教育功能，从而进一步推动全民科学素养的提高。