机械设计研究生主要学习的课程可以分为以下几个部分：

基础课程

工程图学

理论力学

材料力学

机械原理

机械设计基础

数值分析

计算机技术应用及程序设计

机械工程材料

机械CAD/CAM

数控技术

机电一体化设计

专业基础课

机制系统的建模与分析

特种加工技术

弹塑性力学

计算机辅助几何设计

现代成型技术

现代表面工程

高阶专业课

机构分析与综合

有限元分析

机器人学

计算机图形学

流体力学

DSP与图像处理技术

振动与噪声控制

弹性力学

各种耦合问题

控制理论

故障检测与诊断技术

先进制造技术

设计与制造

机械设计方法和现代计算机辅助设计（CAD）技术

制造工艺，如金属切削、焊接、铸造和快速原型制作等

自动化与控制

传感器、执行器、控制器的基本原理

自动化技术和控制系统设计

动力传动与流体传动，如齿轮传动、带传动、链传动等

液压和气压传动系统

热能工程

热机工作原理、热效率提高方法

热交换器、锅炉、制冷设备的设计和优化

材料与表面工程

不同材料的性能特点

表面处理技术，如涂层、热处理等

计算机辅助工程（CAE）

现代机械设计中的重要工具，如Ansys、Abaqus、Adams等

专业方向课程

根据导师的研究方向，可能包括现代设计理论与方法、摩擦学原理、现代控制论基础、现代试验技术、电子与信息技术基础、现代材料学、先进制造技术等

选修课程

根据个人兴趣和课题需要，学生可以选择相关领域的选修课程，例如动力学理论课、控制类课程等

实践与研究导向课程

毕业课题相关的实践和研究方法，例如实验设计与工程应用、机械结构优化理论与应用、人工智能与专家系统、现代控制理论、加工过程质量控制和工况监控、软件工程等

语言和理论课程

机械工程专业英语、科学社会主义理论、自然辩证法、外语等

这些课程涵盖了机械设计研究的各个方面，从基础理论到实际应用，从设计方法到制造工艺，从自动化控制到热能工程，旨在培养学生在机械设计领域的全面能力和深入研究的能力。具体课程设置可能会因学校、研究项目和导师的方向而有所不同。