1958年學校成立時即開設機械專業，1974學校恢復招生時設立化工機械系，為全校僅有的兩個教學機構之一；1980年成立機械工程系；1998年9月成立機械工程學院。
學院現設有機電工程、材料工程、過程裝備與控制工程、工業設計4個系；有機械設計制造及其自動化、金屬材料工程、材料成型與控制工程、過程裝備與控制工程、工業設計、熱能與動力工程6個本科專業。其中機械設計制造及其自動化專業、金屬材料工程專業為省級重點專業，材料成型及控制工程專業、過程裝備與控制工程專業為省級特色專業。擁有材料學、材料加工工程、化工裝備工程博士學位授予點；擁有材料科學與工程博士后科研流動站；機械工程、材料科學與工程、動力工程與工程熱物理三個一級學科碩士學位授權點；機械電子工程、機械制造及其自動化、機械設計及理論、材料學、材料加工工程、化工過程機械等6個二級學科碩士學位授予點培養碩士研究生，以及機械工程、動力工程和材料工程領域工程碩士學位授予點；學院擁有機械工程和材料科學與工程“十二五”省級重點學科；與兄弟學院共同建設“一般力學與力學基礎”國家重點學科。擁有材料設計、現代設計與制造、過程裝備、風電研究所等4個研究所。建設有“復雜軌跡加工工藝及裝備教育部工程研究中心”，“材料設計及制備技術湖南省重點實驗室”，“智能制造湖南省高校重點實驗室”,“焊接自動化裝備湖南省工程研究中心”，“湖南省機械智能產品工業設計中心”等科研基地，與湘電集團合作成立了“風電技術研究所”。現代工程圖學、機械設計、工程材料為省級精品課程。
學院現有教職工96人，其中教授19名，副教授及相當職稱者27人，具有博士學位的45人，具有碩士學位的35人，在職攻讀博士學位的教師15人；跨校中科院院士1名，國務院特殊津貼獲得者1名，芙蓉學者特聘教授1名，講座教授1名，教育部新世紀優秀人才計劃基金獲得者2名，湖南省學科帶頭人2名，省青年骨干教師9名，博士、碩士生導師34名；在校研究生300多名、本科生2200多名。
學院擁有實驗用房面積達7000多平方米，用于本科教學的設備1000余臺（套），包括UG軟件、數控車、刨、銑床和從德國進口的五軸聯動加工中心以及注塑機、掃描電鏡、藥芯焊絲生產機械等一批先進設備，固定資產2000多萬元。其中凝固技術與應用實驗室為省級重點實驗室，CAD實驗室為省教育廳重點實驗室，智能制造實驗室為省高校重點實驗室，機械工程基礎實驗室被列為湖南省高校示范性實驗室和省部共建實驗室。
學院主動適應經濟和社會發展需要，按照“厚基礎、寬口徑”、“學生是主體、教師是主導”的教學思想，以本科教育為主，積極發展研究生教育，突出工程教育，培養了大批優秀人才。學生英語過級率、考研率連創新高；在第七、八、九、十屆全國"挑戰杯"大學生課外科技作品競賽中，我院學生有四個項目先后獲一、二等獎獎勵；在全國大學生電子設計競賽中我院學生獲得二等獎。學生活動豐富多彩，學生綜合素質不斷提高，我院學生以較高的綜合素質、較強的敬業精神、扎實的工作作風受到了社會的好評和青睞，學生的一次就業率每年均保持在98%以上，位居學校前列。
機械設計制造及其自動化專業 主要學習現代工程圖學、理論力學、材料力學、電路、模擬電路、數字電路、電機基礎、微處理器原理與應用、機械原理、機械設計、互換性與技術測量、機械制造基礎、工程材料與熱處理及工程測試與信號處理、機電傳動與控制、機械制造工藝學、數控技術、控制理論基礎等課程，著力培養擁有扎實的自然科學基礎、人文社會科學基礎和機械工程及自動化專業基礎，能夠應用與本專業相關的科學、數學、工程科學基礎知識，在機械制造企業、科研部門及高等院校從事機電產品設計、制造、實驗、開發、科學研究、經營管理和教學等方面工作。
材料成型及控制工程專業 包括焊接工藝及設備、模具設計與制造兩個專業方向，大一大二主要學習機械基礎和材料學基礎課程，大三分方向學習熔焊原理、焊接結構、金屬材料焊接、弧焊電源、焊接方法及設備、或金屬塑性成形原理、塑料成型工藝及模具設計、沖壓工藝及模具設計、模具制造工藝、壓鑄模設計、及相應的專業基礎實驗、專業綜合實驗，培養機械與材料加工基礎知識與應用能力，能從事金屬材料加工領域為主的科學研究、設計、試驗、制造、開發、生產及經營管理等方面工作。
過程裝備與控制工程專業 跨機械工程、化學工程、動力工程及工程熱物理、控制工程等學科，主要學習過程工藝原理及相關的基礎理論、流體力學、傳熱學、過程裝備的理論、設計、制造、控制及管理等相關課程。培養具有過程工業生產中過程單元設備及成套裝備的優化設計、創新改造、過程控制和新型過程裝置技術開發研究的基本能力。就業領域廣泛適用于機械、能源、煉油、化工、石油、動力、冶金、醫藥、環保及技術安全監督等部門，從事過程裝備設計、技術開發、生產制造、經營管理以及工程科學研究，也可在工業生產中從事過程控制等方面的工作。
金屬材料工程專業 主要學習機械基礎知識和金屬學原理、金屬熱處理等材料設計、制備與分析、檢測的基本原理，能掌握和運用電子技術、計算機技術及現代控制技術解決現代化材料設計、生產、加工處理檢測及設備自動控制等問題，能在冶金、材料結構與分析、材料制備及成型等領域從事材料設計、科研、開發和經營管理等方面工作。
工業設計專業 工業設計是一個新興的、綜合性的應用型專業，主要學習設計圖學，陰影與透視，電工與電子，人機工程學，構成設計，設計表達，模型設計與制作及產品設計，視覺傳達設計，企業形象設計，環境設施設計，設計管理等課程。培養具有運用造型設計原理、法則和現代設計方法處理各種產品的造型和色彩、形式和外觀、結構和功能、結構與材料、外形與工藝，產品與環境、產品與市場的關系，并將這些關系統一表現在產品造型設計上的基本能力。能在企事業單位、專業設計部門和科研院所從事以創新為重點的產品設計、管理、教學與科研工作，該專業要求考生愛好美術并具有一定的美術基礎，無色弱色盲。
熱能與動力工程專業 是研究熱能傳輸與轉換效率機械的專業。主要學習機械基礎知識及流體力學、工程熱力學、傳熱學以及熱能與動力工程導論、熱能與動力工程測試技術、熱能與動力機械基礎、熱能與動力機械制造、制冷原理與設備、鍋爐原理課程，培養具有進行動力機械、熱工設備或制冷工程、制冷機械和設備（包括檢測與控制系統）的設計、制造、運行、管理、實驗研究及企業能源管理和節能技術改造的基本能力適于到能源動力、制冷空調、低溫工程、流體機械等行業的中外企業從事能源與動力工程領域的設備設計、開發、控制、運行管理等工作；也可到石油化工、電力、冶金、建筑、環保、鐵路等企業從事能源開發與利用、能源系統分析與管理、環境污染控制技術等方面的研究工作。
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