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超酷!北航昌平沙河校区建了座“未来工厂”!

在北京航空航天大学沙河校区

一座大力投资的“智造工厂”

正重塑工程实践教育的形态

作为工程实践与创新中心

转型的核心平台

这里实现了

从传统“金工实训”到“实体+虚拟”

深度融合的教学升级

让工程实践教育更贴合

数智时代需求

北航工程实践与创新中心大楼全景

2024年10月15日

“工程训练中心”正式更名为

“工程实践与创新中心”

名称的更迭并非简单的取代

而是一场传统与现代的深度融合

从培养新时代工程人才

到培育青少年科技梦想

从支撑重大科研项目到

构建覆盖高校、中小学、企业的

创新生态网络

这个实践基地正以独特的“北航模式”

为中国高等工程实践教育改革

提供鲜活样本

教学改革:从“车间学徒”到“数字工程师”的蜕变

“这里不再局限于传统的基础金工实训,而是向着更前沿的智能制造实践升级。”工程实践与创新中心主任刘虎教授指着智造工厂里正在运行的智能制造产线说,“我们要培养的,是能够驾驭智能制造的下一代工程师。


 智造工厂


历时两年规划并建成的智造工厂项目已于2024年底全面完成验收并正式投入使用,构建的智能加工、智能检测装配、中央控制及仿真实训等三个平台,全面推进了工程训练数字化转型提质。在这里,传统金工实习的部分环节,通过更高效的数字化生产工艺实现了升级与优化,让传统实训内容与现代技术深度融合。


 智造工厂


执教三十年的孙英蛟老师见证了这场变革:“过去教学生车铣钳、铸锻焊,重在基本功;现在除了基本功,还要教他们编程、仿真、数字孪生,重在系统思维。这是从机械化时代‘工匠’到数智化时代‘工程师’的跨越。


 智造工厂


通过设置不同的教学单元,智造工厂可支撑开发多模块的教学载体,为学校航空类、航天类、机械类、经济管理类等多个学科的师生提供新的教学平台,深度支撑了包括《机械工程技术训练》《工程认知与训练》《工程认识》《综合创新训练》在内的多门课程,采用“虚拟+实体、数字孪生”的教学模式,通过虚拟仿真完成工艺规划、生产调度、订单创建的全流程模拟,预先洞察并解决潜在问题,后将虚拟程序下发实体设备,执行真实零件的加工与检测。通过“虚拟-实体”闭环,帮助学生深刻理解智能制造以数据驱动、柔性生产和系统集成核心内涵。

智造升级:科研与教学深度融合

在机器人铣削平台前,硕士生陈超借助平台设备开展高端重载机器人全国重点实验室开放课题的研究:“智造工厂不仅提供设备,更提供了完整的研发环境。我的论文研究就在这里从理论走向实践。”

这条集智能加工、检测装配于一体的生产线,已成为重要的科研验证基地。智造工厂智能加工生产线上的高速五轴、五轴立加等高精尖设备,为科研精密加工需求提供服务保障。中心融合教学实践与产业需求,与专业学院、具身智能机器人研究院深度合作,基于遨博智能机械臂,成功加工生产出人形机器人关节复杂结构件,并应用于北航首个人形机器人“工创一号”,依托智造工厂开展校内跨学院协作与产教深度融合取得了实质性突破。


工创一号人形机器人首秀


工厂内配备的三轴、五轴加工中心已成为自主研发的长悬伸减振刀具与抑振工装的重要验证平台,有力支撑了包括国家自然科学基金项目及多项校企横向课题的深入研究,为提升高端制造装备性能与可靠性提供了坚实的实验保障

智造工厂为学校教师科学研究、校企合作等开启了新的通道,也成功地将教学实践、社会服务与前沿科研融为一体,为学校培养新时代卓越工程师和孵化创新技术提供了重要支撑。

区域协同:破墙行动进行时



作为北京市“高校定点实习基地”沙河高教园区“开放共享工程实践与创新基地”,工创中心积极打破高校围墙,不断整合现有资源,面向全校各院系及沙河高教园区高校持续全面开放共享,为周边高校的学生提供机械基础实习的机会,并设立加工服务部为校内外师生的科研加工需求保驾护航。


创新实验室


在北京市教委、市财政局、昌平区委区政府指导下,沙河高教园区管委会和学校支持工程实践与创新中心同企业合作共建“北斗”“无人机”“机器人”“5G”“人工智能”5间校企联合创新实验室,并开设5门校企合作工程创新与实践课程,其中40%的名额专门留给了兄弟院校。



北航的学习氛围浓厚,实践环境优越,这种跨校学习、学分互认的模式可以让我在不影响自身学业的情况下在北航学习先进知识,使用AI对自己的专业赋能,为以后的职业发展开创更多可能。

——中央财经大学2024级学生 曹杨欣然

选修北航《人工智能理论与应用实践》课程


媒体报道


统计显示,2024年秋季学期以来,这里已承接2121名外校学生实习,累计教学量达16万人时数,已提供各类科研加工服务累计达1852小时,为北医三院等单位提供了科研支撑。

赛事赋能:竞技场成创新试金石

中心更名以来,已经成功举办“全国3D两赛北京赛区组委会换届与筹组成立大会暨赛事启动会”“2025第18届3D大赛‘华教&德荟杯’增减材专项赛北京选拔赛”等大型赛事,并在“2024中国机器人大赛”“2024第17届全国三维数字化创新设计大赛”“2025年工程实践与创新能力大赛”“2025年机器人及人工智能大赛”“2025第18届3D大赛‘华教&德荟杯’增减材专项赛”等比赛中,获得了全国一等奖5项、二等奖7项、三等奖11项、省部级奖励77项的优异成绩。


中心举办及参与的部分竞赛


负责赛事组织的史成坤老师表示:“通过竞赛反哺教学,我们看到学生的工程实践能力有了质的飞跃。”刚刚在北京市大学生工程实践与创新能力大赛中获奖的大三学生邹明烨,回忆起备赛经历仍很激动:“中心开放实验室为我们竞赛提供实训场地,并配备导师全程指导,让我们的创意得以实现。这种从图纸到实物的过程,是课堂上学不到的宝贵经验。”

科普拓展:播撒创新种子



作为中国仪器仪表学会“机械制造与仪器仪表主题科普教育基地”、北京市“科技馆之城”科技教育体验基地、北京教育系统关工委“青少年科普教育基地”、中国航空学会“科普教育基地”,中心结合自身优势条件,面向大中小学生开发设计了十余个不同难度的主题科普活动,每到航天日、科普月、科技周、寒暑假等重要节点,中心都会迎来成群的中小学生



中心科普骨干教师孙治博老师表示:“让孩子们亲手触摸科技,比任何说教都更有感染力。也许未来的工程师就在他们中间。”


中心举办的部分科普活动


在近期结束的全国科普月活动中,中心以“飞临其境”“探秘人工智能”“国之重器-北斗”“电亮科技未来”四大主题为脉络,为昌平区7所中小学200余名师生铺就了一条通往科技星海的探索之路。

这次活动在我心中种下了一颗航天梦的种子,看着自己组装的无人机腾空而起、平稳翱翔,那种喜悦和自豪难以言表!

——昌平二中高二学生 徐静筠



晨光初起

传统制造实训室

学生们正潜心于砂型铸造的每一个细节

附近的中央控制及仿真实训室

算法正被优化以调度虚拟产线

而在智能加工生产线

一批用于神舟飞船模型的教学载体即将下线

这同框呈现的三个场景

正是中国工程实践教育变革的缩影

它既需要仰望星空的创新梦想

也离不开脚踏实地的工程实践

既要传承工匠精神的严谨求实

也须拥抱数字时代的颠覆变革


在北航工程实践与创新中心

每一个零件都蕴含着创新的可能

每一个想法都有机会触摸到未来