全球产业和经济的发展使工程教育面临大量高素质工程人才短缺的严峻挑战，社会对工程人才的要求不仅仅是能解决专门领域的复杂问题，更需要解决跨学科、综合性的复杂问题。工程人才的认知发展水平是制约其工程能力的重要因素。在工程人才的培养过程中，学生认知发展水平的提升有助于个体打破权威的束缚，积极主动的独立思考，以批判性思维建构知识，以创新性思维分析、判断和解决问题。处于认知发展水平的高级阶段，个体更容易具备工程专家所应具备的思维方式。目前我国关于学生认知发展的研究主要集中在对国外认知发展理论的总结和理论思辨，缺乏实证层面上对学生认知发展状况的调查和分析以及探索工程教育改革实践对学生认知发展的影响。本研究以实证研究为主体，借鉴西方现代认知发展理论，以《工科学生认知发展测量问卷》为测量工具调查H大学A学院工程学生认知发展现状，在此基础上采用一对一深度访谈法，探索和挖掘了工科学生高级认知发展水平的特征及主要影响因素。　　研究发现表明：（1）参与调查的A学院的225名学生中，85%的学生认知发展水平处于Perry认知发展理论的高级阶段，即相对主义阶段或承诺阶段。（2）不同性别学生认知发展水平在相对主义阶段和承诺阶段存在显著性差异。（3）A学院不同学习阶段学生认知发展水平在二元维度上存在年级差异。（4）影响A学院工科学生认知发展的高级阶段的主要因素有个人的主观努力，老师及同学，H大学的环境与平台，科研训练比如本科生研究计划（简称PRP项目）、大学生创新实践计划项目（简称大创项目）、毕业设计、课程设计等，国际交流经历、学校的工作经历以及企业的实习与参观活动。　　本研究首次将 Perry认知发展理论推广至对中国工程教育改革下不同层次工科学生认知发展的研究中，扩展了认知发展理论的适用范围，为Perry认知发展理论的进一步完善提供借鉴与参考。一方面，关于工科学生高级认知发展水平的特征与表现在一定程度上与我国工程教育人才培养的趋势和目标相契合，进一步证实了工程人才的认知发展水平是制约其工程能力和思维的重要因素。另一方面，推动工科学生高级认知发展水平的主要影响因素映射了我国工程教育改革实践的必要性和重要性。当前工程人才培养模式改革或教学改革实践中积极开展科研训练活动对学生创新性思维和工程系统性思维培养具有积极的影响。本研究的发现对我国培养符合社会需求和国际化标准的工程人才提供有效的教学实践参考。