机械设计是一门综合性很强的工程学科，需要学习以下主要知识和技能：

基础力学：

包括理论力学、材料力学和工程力学，这些是理解机械系统受力和运动的基础。

机械制图：

学习如何绘制和阅读机械图纸，包括装配图、结构图等。

机械原理：

理解各种机械机构的工作原理和机械系统的设计方法。

机械设计：

学习如何根据使用要求设计机械的工作原理、结构、运动方式等。

材料力学：

掌握材料在各种外力作用下的应变、应力、强度、刚度等。

机械制造工艺：

了解零件的加工方法、工艺流程和设备特性。

电工与电子技术：

理解基本的电路和电子系统，对于控制机械设备的运作至关重要。

流体力学和热力学：

分析机械系统中的流体传输和热传输情况。

工程材料：

学习不同材料的特性、用途和加工方法。

制造技术基础：

包括数控技术、机床操作、焊接和切割等。

软件技能：

熟练使用CAD软件（如SolidWorks、UG、Core等）进行2D和3D图形设计。

分析软件：

掌握ANSYS、FLUENT等分析软件，用于设计和优化设计方案。

项目管理能力：

具备一定的工程预算、机械设备施工审核经验以及项目管理能力。

团队协作和沟通能力：

具备良好的团队精神，能够与团队成员有效沟通和协作。

解决问题的能力：

能够独立分析处理问题，及时有效地解决设计过程中出现的问题。

文献检索能力：

能够从文献中获取有用信息，了解行业最新技术和发展趋势。

除了上述课程，机械设计专业的学生通常还需要学习英语、数学、物理等基础学科，以及计算机科学的基础知识和技能，这些都是支撑机械设计学习和工作的基础。