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从诞生之日开始，工程教育的发展实际上受到了三种力量的共同作用：科学（理论）、工程（实践）和普通知识。工程教育在发展过程中，这三种力量此消彼长，构成了工程教育在不同历史阶段的重心：实践教育、科学教育和通识教育。
第一，工程教育和技术教育一样，具有很强的实践性。这也是中美工程教育从诞生初期开始就共同拥有的一个特点。实践的内容是将自然科学原理合理地应用到工业和日常生活中，解决现实的问题。
第二，工程教育具有科学性。科学的发展水平以及科学教育的水平对工程教育有很大的影响。科学的思想在欧洲已经从文艺复兴时代开始就深深地影响着人们的生活和社会发展，并且在高等教育体系中获得了很大的发展。美国的高等教育深受欧洲的影响，在工程教育开始发展之前，就有了比较好的科学基础。实地培训和理论授课的结合，“培养出既非纯理论又非纯实践的具备多种专业技能的工程师”也为日后美国“发展更注重学术与科学的工程文化奠定了基础”。（Kaiser，2008）而在中国，现代意义上的“科学”二字在中文里出现已经是19世纪末期的事情了，“五四运动”之后，科学的概念才开始广泛传播。科学与工程的发展几乎是同步的。缺乏科学支撑，中国在工业化道路上的征程非常艰辛，工程教育也一直缺乏科学的动力，直到20世纪70年代末才开始学习美国模式。
第三，工程教育为了获得与传统教育相同的地位，或者获得传统教育的认同，需要朝着“通识教育”的方向发展，这就决定了中美工程教育所必须具备的通识性。如果我们对比英国的工程教育，就能更清楚地看到中美两国的工程教育在融入通识教育的过程中所获得的独特动力。在英国，从工业化早期到19世纪下半叶，很多工程师都出身于磨坊技工、建筑手工工人或其他手工业者，社会地位一直比较低。而美国的工程教育工程师很快就进入了社会中上层，并且逐渐开始进入企业的高级职位，从事管理工作（Kaiser，2008），这很大程度上归功于美国工程教育课程体系中丰富的通识教育内容。进入21世纪以后，工程教育树立了培养综合素质较强的工程师的目标，更是向通识教育重心的转移。
但这并不意味着三种不同的方向是相互排斥的，发展某一方面就要放弃其他方面。理想的状态应该是三种力量反映出社会发展需求，形成一种平衡的状态。
在美国工程教育的发展过程中，科学、通识和实践三种因素的力量此消彼长，使美国的工程教育呈现出螺旋式发展的形式。而在中国，实践的力量一直比较强大，从工程教育诞生到改革开放以前，工程教育都是以实践为主线的。