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工學院自民國69年7月奉准籌備迄今，一直以培養尖端工程人才，厚植研究發展能力，深化社會影響力為目標。40多年來，經過無數的努力與投入，目前共有電機工程學系、機械與機電工程學系、資訊工程學系、材料與光電科學學系、光電工程學系、環境工程研究所、通訊工程研究所、以及「電機電力工程國際碩士學程」及「電信工程國際碩士學位學程」等兩個全英語碩士學位學程。各系所皆設有碩士班及博士班，且電機及機電系之大學部每年皆招收雙班。為因應國際化發展需求，本院現亦聘有外籍教授14名，113-1學年度有143門英語授課。兩個全英語碩士學位學程之中，「電機電力工程國際碩士學程」為95學年度應外交部國際合作發展基金會之邀所成立，招收邦交國之外籍學生。103學年度起再成立「電信工程國際碩士學位學程」全英語學程，招收一般外籍學生。另為了培育高階資安人才，凝聚及整合更多能量推動臺灣資安技術及產業的發展，於108學年度成立「資訊安全碩士班」、109學年度成立「資訊安全博士班」，為全臺灣第一個資訊安全研究專門之碩博士班。而為了配合政府「5+2」產業項下循環經濟項目中「新材料循環經濟產業研發專區計畫」，於高雄原中油五輕廠址設立「材料國際學院」之規劃方案辦理，於108學年度成立「前瞻應用材料碩士班」。110學年度，配合本校「全英語教學實施精進」十年計畫，電機系及機電系率全國之先開辦大學部全英語授課專班，培育國際專業工程人才。整體而言，目前本院共計5個具備完整博、碩與學士學程之學系、4個大學部全英語授課專班、1個全英語學士班、2個具備博、碩學程之獨立研究所、2個全英語國際碩士學位學程。

另外為求整合學術研究及配合台南及高雄科學園區的成立，本院設有以研究為導向之整合研究中心「工程技術研究推展中心」，以配合產業界合作研發與技術諮詢服務，落實中山大學在台灣南部地區所肩負的責任與義務。並設有跨院一級研究中心「智慧操控水下載具平台技術研發學研中心」，及任務編組之尖端技術開發中心，包括：南區促進產業發展研究中心、新興污染物研究中心、雲端運算研究中心、無線寬頻通信協定跨校研究中心、數位內容及多媒體技術研究中心、資訊安全研究中心、國立中山大學暨智崴資訊科技聯合研究發展中心、國立中山大學暨日月光聯合技術研究中心以及國立中山大學人工智慧研究暨產業推廣中心。