成立于2012年，隶属于机械学院 , 实验室总面积为 448m2, 共有6个分实验室，拥有实验展柜81台。认知实验室主要承担《互换性与测量技术基础》、《机械原理》、《机械设计》、《机械设计基础》、《机械工程导论》课程的认知实验教学任务。除完成正常的教学任务之外，认知实验室根据各室不同的特点，实现了面向师生的全面开放，给学生提供一个自主发展和实践锻炼的空间，培养学生实践和创新能力。为了最大限度地发挥实验室的资源效益，机械基础系列的相关课程也分别利用认知实验室在每周四第五单元为学生进行辅导答疑。
认知实验室Ⅰ（GB-501）：机械设计创新认知实验室，共有10个展柜，通过创意模型与文字说明创新设计的原理与方法，展示创新设计的实例。
认知实验室Ⅱ（GB-601）：机械制造工程学认知实验室，共有20个展柜，主要展示金属材料、热处理、铸造、锻压、焊接、切削加工的基础知识及工艺方法，特种加工技术，反求工程及数字化制造技术。
认知实验室Ⅲ（GB-502）：公差配合与技术测量认知实验室，共有10个展柜组成，通过演示模型、图纸和文字说明，形象展示孔与轴的公差配合、形位公差、表面粗糙度、典型零件公差配合、尺寸链和常用测量器具等内容，目的在于提高学习者对公差配合与技术测量的感性认知。承担《互换性与测量技术基础》课程的认知实验教学任务。
认知实验室Ⅳ（GB-403）：画法几何与机械制图认知实验室，是根据机械制图课程教学基本要求设计的认知性实验设备，由12个展示柜组成。选择几何体和机械零件部件模型，形象直观地展示和解说机械制图的基本知识和常见零部件的表达方法，提高机械识图与绘图能力。
认知实验室Ⅴ（GB-403）：机械原理认知实验室，根据机械原理课程教学内容设计的，由11个陈列柜组成。主要展示平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构、轮系、间歇机构以及组合机构等常见机构的基本类型和应用，演示机构的传动原理。目的在于帮助大家加强对常见机构的感性认识，并加深对机构设计问题的理解。承担《机械原理》课程的认知实验教学任务。
认知实验室Ⅵ（GB-401）机械设计认知实验室，共有18个展柜。系统展示联接、传动、轴系及其他通用零件的基本类型、结构形式和设计知识，目的在于帮助大家增强感性认识，提高机械设计能力。承担《机械设计基础》及《机械设计》课程的认知实验教学任务。
