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机械设计制造及其自动化专业为国家一流专业建设点、国际工程教育认证专业、湖南省特色专业、湖南省“十三五”专业综合改革试点专业。依据工业4.0、中国制造2025及产业需求等开设了工业机器人、先进制造、工程机械和机电一体化四个专业方向。2017年实施了地方高校机械类专业“三三四”人才教育培训模式综合改革，实行大类培养、专业培养、多元培养，并获得2019年湖南省高等教育教学成果一等奖。具有机械工程一级学科硕士学位授予权，拥有“工程车辆安全性设计与可靠性技术”“机械装备高性能人机一体化智能系统关键技术”两个湖南省重点实验室及一批优质的省级综合实践平台与实习基地。
本专业2008年被评为湖南省特色专业，2010年所依托的机械工程学科获一级学科硕士点，2011年所依托的机械工程学科被确定为湖南省重点学科，2013年首次通过中国工程教育专业认证（省内地方高校第一个通过），2016年被列为湖南省“十三五”综合改革试点专业，2016年第二次通过中国工程教育专业认证，2019年湖南省专业综合评价等级为A（省内排名2），2019年首批国家一流专业建设点，2020年与中联、三一进行“3+1”联合培养。
本专业积极鼓励学生参加学科竞赛，通过以先进成图、机器人团队等竞赛队伍作为载体，慢慢地增加学生创新与实践能力的培养。近五年，本专业同学在“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”、“互联网+大学生创新创业大赛”、“挑战杯”、“全国大学生机械设计创新大赛”“全国大学生工程能力竞赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“ 美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）”等赛事中获得了国家级奖励34项，省部级奖励116项。
2、2013年首次通过中国工程教育专业认证（省内地方高校第一个通过），2016年第二次通过中国工程教育专业认证；
以中国制造2025为契机，结合新工科智能制造及湖南省“三高四新”、“一带一部”战略对人才的新需求，依托长沙市“工程机械之都”，株洲市“中国动力谷”等战略性产业集群的优势，基于国际工程教育认证标准，坚持“以学生为中心”深化工程教育改革，探索培养适应社会需要、有责任担当时代新人的理念、路径、方法与经验，形成了“鼓励创新、彰显个性，培养厚基础、宽口径的工程科学技术人才”的专业特色。
2017年，为主动适应新经济发展对人才教育培训的新需求，本专业与车辆工程、汽车服务工程、材料成型与控制工程等机械类专业统一规划，探索实施了“三三四”人才培养模式综合改革，总体方案如图2所示。大类培养给予学生二次专业选择机会，“按成绩、直通车，跨大类”专业分流，实现差异化发展，多元发展路径满足个性化需求。
大类培养突出“厚基础、宽口径”，大四设置了“先进制造”、“机电一体化”、“工程机械”、“工业机器人”等四个专业模块。各专业模块紧跟产业需求来做了全面知识点梳理与结构优化。
本专业与中联重科、三一、深圳汇邦等企业构建“校企联合培养+就业”工程教育共同体，学院选派指导教师，企业等用人单位选派工程技术或管理骨干，共同组成“预就业过程”指导小组，通过校企结合共同培养人才。
构建了由“基础教学实验室+专业教学实验室+工程训练中心+学科实验室”组成的立体化实践平台；与机械工程训练中心深层次地融合，积极实施“主动实践”培养模式；毕业设计选题紧密结合本专业工程实际问题，使学生能够在解决生产实际问题的过程中学会应用所学知识。
本专业毕业生就业主要在中国中车、中国中铁、中国铁建、中国交建、中联重科、三一重工、广西柳工、山河智能、格力、美的、比亚迪汽车、沃德精密等先进制造、机器人集成应用、机电一体化产品研究开发及交通施工等领域的央企、国企和大型制造企业，就业率从始至终保持在95%以上。毕业生也可选择继续读研深造。
本专业积极鼓励学生参加学科竞赛，通过以先进成图、机器人团队等竞赛队伍作为载体，慢慢地增加学生创新与实践能力的培养。近五年，本专业同学在“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”、“互联网+大学生创新创业大赛”、“挑战杯”、“全国大学生机械设计创新大赛”“全国大学生工程能力训练大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“ 美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）”等赛事中获得了国家级奖励34项，省部级奖励116项。