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機械設計及理論學科由原農業機械設計制造博士點和機械學碩士點于1997年對應調整為機械設計及理論學科。農業機械學科1981年獲首批博士點，1994年設立博士后流動站，1987年被評為機械部重點學科，1994年被評為江蘇省重點學科，1988年被評為江蘇省優秀學科梯隊，機械設計及理論學科2001年被評為江蘇省重點學科，2006年再次獲批“機械設計及理論”江蘇省重點學科。

該學科目前由本校農業工程研究院、機械學院機械設計工程系的教師組成。學科包括農業工程研究院、制造業信息化研究中心、智能機械與機器人研究所、圖形技術研究所等4個研究機構，并涵蓋現代農業裝備與技術國家重點實驗室培育點、鎮江市制造業信息化工程技術研究中心、丹陽眼鏡行業協會等。學科現有博導7人，教授16人（其中45歲以下教授9人），副教授20人，具有博士學位人員18人。多年來，該學科注重內涵建設，注重學科的交叉與滲透，已形成特色鮮明且相對穩定的研究方向：工廠化農業及環境控制技術、農業機械設計及理論、計算機輔助機械設計及計算機圖形學、系統監測與控制、基于網絡的設計及制造、虛擬機械設計及虛擬裝配、智能機械與機器人、機構設計與自動化等。這些研究方向緊密結合地方經濟建設，為地方經濟和行業服務，在科學研究和人才培養等方面做出了重大的成績。近五年來，本學科已完成縱橫項科研課題100多項，總經費2500多萬元，其中承擔了國家“863”項目、國家自然科學基金項目、國家科技攻關項目等國家級項目10項，江蘇省自然科學基金項目、江蘇省工業科技攻關項目、信息產業部項目等省部級項目30多項，多項研究成果達到國內外先進水平，獲省部級以上科技進步獎20余項，出版著作、教材30多部，發表論文400多篇，為國家經濟建設和社會發展輸送了一批高級專門人才。