科学是探索、了解自然并揭示可靠自然知识的方法，工程是创造造福人类产品的手段。科学与工程的关系，类似分析与综合的关系。科学通过分析自然界，掌握自然规律，而工程则综合应用这些科学规律解决自然界面临的问题。 在人类发展历史上，面向人类实际应用的工程技术常常在时间上超前于相应的理论探索，而后来工程理论的形成才相对应地改善工程的性能。科学技术的革命，推动力工程及其产品的发展，同时工程又反过来为科学和技术上的发展提供新的手段。工程和科学又不是同步的，并行发展的。在12世纪就有火箭的制作理论，但是火箭确是在20世纪才发明出来的；人类在17世纪就发明了自行车，却在20世纪才形成自行车的动力理论和原理。 工程学虽然强调数学、科学、经济学，当时工程师大多收到直觉及其直接或间接经验指导，工程师需要在不理解基本原理的情况下解决工程实际问题。 工程的研究和开发分为基础研究、技术研究及产品开发。基础研究旨在发现自然界的规律；技术开发在于将基础研究的成果获知识应用于产品或工艺上；产品开发旨在满足客户需。 工程师进行研究和开发就必须有科学思维和辩证思维。科学思维是基于三大要素的：实验证据，逻辑推理和质疑态度，没有这些元素就没有科学思维。
实验证据 人们可以看见、听见、摸到、尝到或闻到的证据，是人们可以通过感官感觉到的证据。在接受证据前，必须确定其可靠性，必须依靠自己的辩证思维，去判断证据的真伪。 逻辑推理是需要经过正规教育培养出来的技术和素质。学习逻辑思维最有效的发放是在哲学课程、数学课程及科学交出学习中，强迫自己采用逻辑思维。 质疑主义是科学与辨证思维最后的一个关键思想，及永远质疑自己的观点和结论。利用科学思维解决问题就是一个复杂的过程。
1.确定研究课题 提出一个问题或发现一个有意义的研究课题，这是获取知识而付出努力地起点。 2.调研 第二步是围绕第一步确定的研究课题，收集有关信息并进行调研。 3.提出解决方案 这个可以着手探索解决问题的方案，一般把这些解决方案或答案成为科学假设，该科学交涉必须按照可测试的方式进行表述或展示。 4.验证 初步的解决方案或科学假设必须经过检验才能获得论据及正确性证据。、 5.判断 如果一个假设通过验证发现是错误的或不准确的。，就必须舍弃或进行修正。 6.得出结论 最后一步是构建、支持及怀疑一项科学理论。
横向思维 逻辑思维通常是沿着思路往前推进，它是纵向的；横向思维是考虑通过完全不同的方式绕过困难或障碍，纵向思维通过直接面对的方式克服困难或障碍。
工程思维 工程思维涉及改造世界的活动，为了改善生活，人民应用工程思维及所掌握的或观察到的事物、技术及方法去想象和重建人类的世界。
工程师思维方式 1.简单问题 解决思路基于知识的推理。 2.复合问题 策略一 舍弃不能测量的准则或标准 策略二 基于现实情况，表述准则或标准的相对值，然后尝试将复合问题转换成简单问题。 策略三 将问题分解为可以单独解决的简单问题。
小结 科学与工程德关系，类似分析与综合的关系。科学通过分析自然，掌握自然规律，而工程则综合应用这些科学规律解决自然界面临的问题。科学是分析、发现，工程是综合、创造。 科学思维是全面的。严谨的思维方式。科学思维在理论和实践上是一致的，它是给人民带来可靠知识的方法。 工程问题涉及不同性质约束的交互问题，因此，工程思维涉及寻求多约束问题的合理解决方案，工程思维需要基于严谨的科学思维，更需要发散的创造性思维。 简单问题可以通过推理法解决，复合问题需要分解、类比法解决。工程问题通常是复合问题。
