1． 何为工程学
电影《Three idiots》中，Rancho针对机器给出了一个便于理解的定义：一切能够减轻人类劳动的机构都是机器。从最直观的意义上讲，制造机器的学科就是工程学。更规范一些而言，按照维基百科的定义，工程学或工学，是通过研究与实践应用数学、自然科学、经济学、社会学等基础学科的知识，来达到改良各行业中现有建筑、机械、仪器、系统、材料和加工步骤的设计和应用方式一门学科。从事工程学的工程师，其最为关键和独特的任务是发现、理解并结合实际的局限来达到满意的结果。很多情况下，产品不仅仅只需符合技术要求，其他条件也必须满足。这些条件包括材料来源，物理或技术的局限，未来改进的可行性和其他因素，诸如成本，可销售性，可生产性及适用性。
工程的最终目的是明确的，即达到预先的设计结果或制造出符合应用要求的成品，无论是实物的制造还是项目的完成。可以说，工程学是结果指向性的学科，创造和应用各种方法都是为了达成最终的结果。工程师们应用科学，数学和相应的经验来找到问题的解决办法。比如说可以通过建立合理的数学模型，对问题进行分析并测试可能的解决方案。对于每一个工程而言，可能的解决方案常常有多个，工程师们要根据它们的本质评价各方案的优劣并选择最能满足要求的最佳方案。各个指标的折中与妥协存在于各种工程设计的核心之中，最佳设计意味着能达到尽可能多个方面的要求。
2． 工程思维的特点
前面已经说过，工程学是一门结果指向性的学科。这决定了工程思维具有相当的功利性。此外，可靠性、经济性是工程产品的重要特征。
相对于理论研究，工程师们考虑问题的模式有着很大的不同。无论是数学、物理还是化学、生物等基础研究，其动机很多时候是出于对未知世界的好奇与探索。基础理论的研究正好比在海洋中探索，你不知道会寻找出一条大鱼还是一只虾米。理论研究带有试错性质，因为你不知道会在哪一个方面取得突破。而工程师们的工作却是截然不同的模式：在海洋的深处有一只大鱼，你需要考虑并应用各种办法把那条鱼捉回来。捉不回来那条大鱼，再多的努力也不免是徒劳。
理论研究与工程研究是相辅相成的一对整体：新的理论促使了工程技术的革新；工程技术的需求推动了新理论的产生。二十世纪以来电子技术的迅猛发展正是建立在数学、物理学的理论革新之上，并在各个领域都得到了广泛的应用。这只是科技进步的一个例子，可以说我们现在生活的各个部分都离不开理论创新和技术进步的成果。
与理论研究不同，工程师需要更多考虑成本与可靠性。为了获得一个足以证明理论先进性的结果，科学家可以比较少的考虑成本的问题。而对于工程师来说，成本是一个非常重要的因素。大规模集成电路在二十世纪六十年代即开发完成，但因制造技术所限造成成本高昂、质量很不稳定，只能用在军工、国防等不计代价的领域。直到其他制造技术以及材料科学的进一步发展，一方面提高了集成电路的集成度，更重要的是降低了成本并同时提高了可靠性，大规模集成电路才得到了更广泛的应用，并引领了个人电脑时代。理论上讲，很多产品的核心技术早已研究成功，但限于其他方面的技术并没有同步跟上，对制造和应用产生了很大制约，所以其大规模应用仍需时日。这正是木桶原理的又一个例证。
可靠性是工程师考虑的又一个重点问题。与理论研究的实验数据可重复性不同，工程技术的可靠性直接关系到人身是否安全与产品是否可用。世界首款超音速客机——协和客机，因2000年法航协和客机空难，其可靠性受到了普遍质疑。加之也曾爆出其他事故隐患，更因为其成本高昂，故而不得不对其实施退役处理。这是先进技术因可靠性和经济性不佳而被淘汰的一个典型例子。也许是因为这种技术过于先进，甚至超越了时代，但工程师们所需要考虑的技术与应用的平衡，也是非常重要的一个因素。在工程设计中，为了保证充分的可靠性，需要在方案中留出充足的可靠性冗余，以应对可能出现的不利情况。
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