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清华大学机械工程学院渊源于1932年成立的清华大学工学院“机械工程学系”。目前包含“机械工程系”、“精密仪器系”、“能源与动力工程系”、“车辆与运载学院”、“工业工程系”以及“基础工业训练中心”6个部门。

学院拥有光学工程、机械工程、仪器科学与技术、动力工程及工程热物理、管理科学与工程、材料科学与工程等6个国家一级学科，包含材料加工工程、光学工程、精密仪器及机械、机械设计及理论、机械制造及其自动化、车辆工程、工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、管理科学与工程等11个国家二级学科；以及机械工程、光学工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、车辆工程、动力机械及工程、管理科学与工程等8个博士后流动站。拥有“摩擦学”、“精密测试技术及仪器”“电力系统及发电设备控制和仿真”、“水沙科学与水利水电工程”、“汽车安全与节能”等 5个国家重点实验室，以及国家工程实验室、国家工程研究中心、国防重点实验室及教育部重点实验室共9个。学院积极推动多学科交叉融合和相互渗透，融工程和管理于一体，形成了“能源装备的设计与制造技术”、“微纳制造与微系统技术”、“新能源汽车的先进设计与制造技术”、“成形制造模拟仿真创新”等学院四大集成创新平台，具有鲜明的大机械学科特色。