《形学》一词源自狄考文、邹立文、刘永锡对Euclid's Elements（《几何原本》）的翻译《形学备旨》，这一译名精准把握了几何学的本质内涵。 
传统数学将几何定位于“形”的研究，代数专注于“数”的推演。纵观数百年几何发展史，几何及其计算体系不应完全被代数化，而应立足几何本原，回归“形”与“数”的辩证统一。
“形计算”作为一种契合人类图形认知特性的几何计算新模式，秉持“从定性、直观的角度去思考，以定量、有序的方式去求解”的理念，实现“形思考、数计算”——在几何框架下进行宏观设计，按代数方式有序求解，辅助现有的“数计算”。
本书以原创“形计算”理论为内核，以画法几何学的传承、创新与发展为主线，结合向量几何、数值计算、计算机等多学科知识，融合传统画法几何的几何直观优势与解析几何的代数运算特性，突破两者在研究范式上的界限，使几何的空间特性与代数的逻辑体系有机统一，将传统侧重于几何化的画法几何与偏重于代数化的解析几何二者合二为一，建立起几何形态与数学模型的深度耦合机制。
全书秉持“几何问题几何化”思想，以空间形式为研究对象，运用形数统一的方法论，最终构建起《形学》这一研究“形”的科学体系。
工业软件的基础是几何、计算和工程，《形学》不仅是以CAD为代表的工业软件的底层理论和开发支撑，也是对《画法几何》的升级换代。