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本系是我國少數結合材料及光電科技的系所之一，主要以『能源光電』及『奈米生醫』兩大主軸為研究發展方向。師資優良並學有專精，具國內外相關業界或研究機構之豐富經驗。專業課程規畫配合目前產學發展趨勢開設，學生亦可修習科技學院相關系所的專業選修課程，俾使學生在選課有更大的彈性及跨領域學習如半導體、資訊、光電、材料、生物醫學、奈米科技等專業領域。

長庚大學機械工程學系之辦學目標在於培育兼具人文素養、創造力、自我成長能力之機械工程人才。課程涵蓋「機械設計與分析」、「材料與製造」、「熱流與能源」、「機電整合」、「人工智慧」及「醫學工程」等領域。
本系著重實驗與實務教學，並透過課程，參與國內高科技廠商提供之產學合作，及與國外大學研究中心進行之學術交流，培養符合產業需求之「智慧製造」、「機械設計」、「熱流」、「自動化」、「醫學工程」等工程專才。

本系在應用材料以奈米與半導體材料，有機與高分子材料等為重點，光電部分光電子元件與模組、太陽能光電、生醫光電等為研究重點。

機械工程以物理定律為基礎，應用於機械系統之分析、設計、及生產。涉及之知識包含力學、熱學、電學、磁學、化學等科學原理，以及數學、程式設計、數值分析等領域。

應用範圍包含：半導體製程、機械加工、機械製造、IC封裝、自動化設備、交通工具、能源產業、冷凍空調、醫療器材及工業儀器等。

重視學生對基礎及數理知識的暸解，和學生對科學議題的學習過程、實作能力、及成果呈現與反思。

1. 建立扎實的數理基礎與科學知識，廣泛閱讀培養工程應用之興趣。
2. 提升語文能力，包括英文聽說讀寫之能力，練習口語表達及文章撰寫。
3. 嘗試動腦發現問題，動手解決問題。
4. 多方學習、增廣見聞。

本系是我國少數結合材料及光電科技的系所之一，以培養具材料背景之光電科技人才為目標—兼具材料、光電及奈米科技等技術。

本校與機械工程相關科系計有：電機系、化材系。三系之共同修習科目為：普通物理學、微積分、工程數學、專題研究、暑期校外實習。共通科目內各有所著重的主題，例如機械系在普通物理學中以力學為主、電學、光學為輔。
電機系與機械系共通的專業科目：電子學、電工學、自動控制、程式設計。化材系與機械系共通的專業科目：工程圖學、熱力學、流體力學(單元操作)

由於奈米技術已被廣泛應用於各產業，無論傳統製造業或高科技產業，為執行產業升級與改造，對於奈米材料背景求才若渴。因此學生畢業前已具備就業及持續升學的能力。畢業後可以從事光電、材料、電機及生物醫學等不同領域的工作，或繼績進修，或至教育及研究機構工作。

長庚機械系畢業生的出路並非僅限於傳統機械生產、加工之行業，相當多的畢業生投入精密機械製造、設計、半導體與電子光電、生醫工程等高科技產業。畢業後的職涯發展主要取決於在大學部高年級時的興趣及所選修的課程，並可於專題研究及大三暑假的實習課程中強化專業知識，墊定進入研究所就讀的基礎或考慮進入台塑企業工作。

一般人認為材料及光電為不同領域，但本系整合必修課程的安排提供材料、光電及電子方面所必須具備之基礎訓練，並提供多種的專業選修課程與專題研究及製作，讓學生理論與實務的整合，以培養具材料背景之光電科技人才為目標—兼具材料、光電及奈米科技等技術。

大學部同學於長庚機械系學習方式，並不僅於教室課堂中吸收理論知識，有相當多的工廠實作、實驗課程以驗證課堂所學知識。並於三年級起有專題實作相關課程，可發揮創意、應用所學機械專業知識及工程軟體，逐步完成作品開發與研究工作。同學可充分學習到理論與實務並重的內容及經驗，作為之後投入產業與求學之基石。

材料科技、光電科技及奈米技術正是目前世界科技發展之趨勢，也深深影響台灣未來的產業及經濟發展，而這些領域對人才之殷切需求是可以預見的。因此，本系的設立宗旨即在於為國家培育具材料背景之光電人才。

1. 長庚機械系軟硬兼備，從程式設計、電腦製圖、學習工程分析軟體，以及實作與實驗課程。
2. 理論與實務結合，從基礎理論課程、機械專業課程，然後進行專題研究與校外實習。
3. 跨域學習，以機械專業跨足人工智慧、電子封裝以及生醫工程。