在解放后的新中國，工程教育和其他教育一樣，面臨著嚴重的考驗，凡不符合共同綱領里教育政策的那些內容，都應該逐漸地予以淘汰或改革。中央教育部為此曾召開各種會議，確定了教育工作的總方針，強調指出教育必須為國家建設服務，學校必須為工農開門。明確了改革舊教育的方針和步驟，與發展新教育的方向。在各種學校里，并已有重點地開始進行了改革課程，改編教材，改進教學方法，改變教學組織等一系列的工作。因此我們工程教育，在短短的一兩年內，已有了很顯著的進步。此后不斷努力，必可將舊的工程教育，穩步地改革成新的工程教育。
舊的工程教育里，不論高等，中等或初等的學校，都存在著很多的問題，有的是眾人皆知，急需解決的，有的是若隱若現，人不注意的。然而正是這些不甚顯露的問題，大家視為當然，不覺其利弊之所在，倒很可能是其他問題的癥結，是其他問題的核心。因此在工程教育里，像這樣的核心問題，似應及早提出研究，及早予以解決，對于新教育的發展，可能有極大的幫助。這些核心問題之一，便是學習問題，即“學”與“習”的內容，比重，及其先后程序問題。現在就高等學校里的這個問題，將研究所得寫成本文，貢獻給有關各方，希望討論批判。并將討論結果，反映到中等和初等的學校里去，以供改革各級教育的參考。
舊的工程教育，在中國以前的所謂新式教育中，還是比較最早的，而且也是比較最有成績的。但其內容，多半是從歐美資本主義國家，尤其是美國，抄襲而來的，因而不合國情，在很早的時候，便已有了問題。然而在當時環境，這些問題，是無法解決的。我于二十五年前，在一篇《工程教育之研究》的文里，揭發了這些問題，登載于1926年12月份的《工程》雜志。那里面討論了學制、招生、課程、考核、教授、實習、服務等問題，茲將關于學習問題的幾段，照錄如下：
課程次序——工程為應用科學，故現時之工校（指高等學校，下同）課程，有一公認之點，即將各種純粹科學，置于專門學科之前，而假定理論必先于實驗是也。如學生之在一、二年級時，必先授以數理化之科學，至三、四年級時，始有各項專門技術之學科。即每種課目之內容，亦必先談理論，而繼以實驗。基本科學，雖蓄意精奧，必習之于先，專門科目，即顯明易曉，亦置之于后。此種程序，完全受大學文科之影響，而實有背于教育之原則。蓋人類求知之欲，發源于好奇之念，今先授以精神之理論，而不使知其應用之所在，則不但減少求學之興趣，且研習理論，亦不易得明澈之了解。此外尚有連帶之障礙如下：（1）學生入校之始，若先授以理論科學，則與其在中學所習者，除程度深淺不同外，無多差別，不能引起對于所習工科之興味。（2）普通學校規章，升級次序，不能躐等，今科學理論在前，而工程課目在后，則有工程天才而于高深理論欠缺者，勢必先受淘汰，而理想高超，不宜工程者，反隨眾升級，致入歧途。（3）工校分科（系），大都始于第二年級，今第一年級之課程，既屬于理論科學，與各種工程，同有著密切關系，則學生不能鑒別各種工程之異同，為選擇學科之準備。（4）理論科學，原為工程之基本學識，但兩者之關系如何，輕重何在，初二年級之學生，往往不能識別，只就課堂所授，囫圇修習，及至升入高年級時，處處應用科學，反不知其關鍵之所在。（5）工程事業，日新月異，困難問題，隨在皆有，今學生在校，理論與事實不能融會貫通，則此后解決工程上新事實時，將有不知所措之感。根據上述原因，現時工校，已覺現行制度之不當。今有提議先授工程科目，次及理論科學，將現行程序，完全倒置者，然事屬創舉，變動過巨，非經長時間之縝密研究，恐難遽成事實也。
教育方法——工程教授，大都系本科專家，對于教育方法，無多研究，故施教效率，不免低微。若在可供測驗之課程，如繪圖工廠等，尚不難自求其癥結，此外課程，則學生實得幾何，殊無確切方法，可資考驗，故改進亦非易矣。然我國學生之通病，據經驗所得，亦有足述者，倘從此入手，不無途徑可尋：（1）好問為求學捷徑，然我國學生大都深自斂抑，不愿于廣眾之間，質疑問題，積久自成習慣，播為風氣，而為教師者，乃不能周知學生之隱曲。（2）缺乏常識，往往試驗或計算結果，顯為事實所不許者，亦不知其錯誤所在。（3）重視考試，而不求所學之應用，雖博聞強記，而對淺近事實，竟可不知解說，尋常工作，不知措手。（4）讀書方法，未嘗研究，以工校課程之繁重，遂覺難于應付，而只求及格為能事。
教授方法，本視科目而異，無一定之界說，然若參照下述方法，斟酌行之，必可獲較佳之結果：（1）通常有試驗之課程，其教授次序均為講解、問答、試驗、即理論先于實驗。但為考查學生之悟力，增加學生之興趣起見，若將其前后次序，稍加更動，使因試驗之故，而自答其所問不明之理，再行講授，則收效必速。（2）各種異名之課程，應重加整理，其性質類似者，即合并為一，以減分歧，蓋課程之命名，原屬假定，其間并無嚴格之界劃也。（3）課程中須征引日常目擊之事物，以增興趣，對于有關經濟，人事之問題，尤當特別注意。（4）各種教授，應時常彼此接洽，借以考查各生各課之程度，如發見某生某課之弱點，不論該課是否本人擔任，或該生讀該課時業已及格，均須公開討論，速謀補救。（5）各課應用之標本模型，應廣為設備，以便講解。（6）學生心理，應時加研究，如發現不當之點，應從速設法矯正。
服務——工程使命，在應用宇宙間之事物，以謀人類生活之幸福。故著手之先，即應有一預定目標，為進行之歸宿，所有科學知識，藝術技能，以及經濟研究，皆為其趨赴目標所需之工具，及應用之方法。今試將工校現狀，就此點研究之：（1）所有課程中之純粹科學部分，如數理化等，因系基本學識，均異常注意，務使學生有充分之了解，其鞭策方法，與文理等科，初無二致。（2）所有關于工程之專門課程，力求其內容充實，理解詳明，務使學生洞悉竅要，周知涯略，任舉書中一事，能照課堂所授，背誦其原委。（3）所有試驗課程，就設備所及，財力所許，務求完備，使學生就指定范圍內，領略實驗室中之世界。（4）所有理論課程之考核，均務求嚴格，而以試卷為評定之依據。其實驗課程，則只須按期畢事，考核標準，亦較有伸縮。以上為工校之最大目標，即使完全達到，所教育之學生，充類至畫，所知亦只限于各種理論及理論之征驗，至各種理論，應如何融會銜接，固未計及，即有資質超邁之學生，能自求溝通，同冶一爐，而理論如何能用于事實，亦依然渺無準備，蓋其所受教育，有使其不得不然者。（1）據多數工程師之意見，工程師成功要素，至少計有六項，依其重要次序，即品行、決斷、敏捷、知人、學識及技能。以上僅最末之學識及技能兩項，為現時學校所注意，其他四項，學校既無測驗之法，復無培養之方，以致無從進步。（2）無論何種工程，所包含之食物，不外真理，材料及人工三項。普通工程學生，對于工程理論，固有幾分把握，材料人工，所知已屬有限，若與材料人工有關之經濟問題，則更為隔閡。（3）效率為工程師最要觀念，同一工程，其耗費精神，時間，財力最少者，斯為上乘。然工程學生對于一種工程，或能知其梗概，若以同一功用之數種工程，使為較量其效率之等差，則必難于解決。（4）工程管理中之最大困難，即人工之進退調遣，及其發生之影響。除勞資問題外，即就人工本身言之，如選擇獎勵，報酬標準、工作訓練等，均為工程師應有之責任，然工校學生對于此種問題，故已有研究準備否乎。
從這些工程教育的學習情況里，看出二十五年前的高等學校，是不可能很好地為國家建設服務的，更談不到為工農開門。這些情況，在我們高等學校了，一直延續到解放為止，基本上還是無甚改變。所以我在1950年4月29日北京《光明日報》所載《習而學的工程教育》一文里說：
過去工程教育的特性：（1）它是廣泛不精，以培養“通才”為目的的。土木工程系的畢業生，可以參加任何土木工程的部門，對于選擇職業，當然是一種方便，但從他就業的部門來看，他成為一種負擔，他不能立刻生產，他需要繼續學習。他就業的那部門，擔負了培養“專才”的任務。（2）它是以理論為前提，來便利學生選課選系的，希望學生在讀了一年基本理論以后，便能解決他是宜于工程的哪一系。機電兩系的學生，在第二年級讀完相同理論以后，便能決定他是宜于機械或電機。（3）它是以理論為基礎，施行工程教育的，開始便講最基本的自然科學，認為科學理論，是一切工程的根本，有了理論，便可啟發智慧，舉一反三，對于各種工程，經過實習，即能觸類旁通了。（4）它是以實習來幫助理論，不是以理論來貫通實習的。校內實習，本已與工程生產脫節，成為“脫產理論”。
這些特性，造成下列現象：（1）理論與實際脫節。工程畢業生，不能做工人的事，雖說能計算，能畫圖，能設計，并能寫論文，但對多半是“紙上談兵”不切實際。非在工程現場里，重起爐灶，從頭學起不可。等他能來了解工程的實際時，他原有的理論，也許忘記了或是陳腐不適用了。他若不知補充新的理論，他便成為落伍的工程師。（2）通才與專才脫節。本來是想造就通才的底子，慢慢訓練為專才，但只是理論上的“通”（或僅是書本上的通）是無法達到實際上的專的。實際上的專，必須以實踐為基礎，由此進一步達到理論上的通。（3）科學與生產脫節。在校讀科學，不易生產為對象，因之各系的劃分，以科學的性質為主，成為土木工程、機械工程、電機工程等系，但在任何的生產工作上，都需要多種工程的配合，任何一種生產的專家，實是相關工程的通才。譬如橋梁工程，并非一個土木工程的通才所能辦的，它需要很多的機械工程、電機工程、冶金工程等等的理論與實踐，方能成為一個橋梁的專才。因此工程各系的劃分，如就生產需要而言，是應以工程的性質為主的，如鐵道工程系、橋梁工程系、機車工程系、信號工程系等。（4）對于學生學的要求，是重“質”不重“量”，寧可招收少數程度整齊的，不愿訓練大量普通的。這完全受了重視理論的影響，于是理論的分數，成為入學的標準，至于這些理論好的學生，是否能成為好的工程師，尤其是工程工作者。（5）對于學生畢業的條件，是一切分數的及格，而這分數，極大的多數是指理論的課程。至于校內實習，暑期實習等等的作業，往往是無關輕重。
這些現象，都是不合理的，因為過去工程教育，是抄襲資本主義國家的，而是在資本主義國家里;（1）工程生產事業是私營的。（2）大學及專門學校，私利的也很多。（3）學生在校是受一個主人支配，出校就業，又受另一個主人支配，而這兩個主人，各有各的計劃，只求自己出品增多，以致形成雙方脫節的現象。
從上可見，舊的工程教育里，確實有很多問題的，如制度，課程，教學方法等等，都與實際的要求不一致因此必須進行改革。改革的目的，即是要理論結合到實際，將一切存在的問題，得到根本的解決。所謂解決，以上面提到的問題來說，即如制度要適應國家建設的需要課程要適合生產現場的任務，教學方法要保證學生學業的完成等等，總結的說，即學習要有最好的效果。倘若這效果是能長久地，繼長增高地好起來，這些問題，才算得到根本解決。所謂根本，應是針對原有的教育基礎而言，倘若這基礎是不堅實的，在那基礎上進行的一切改革，諸如制度的完善，課程的充實，教學方法的提高等等，便均非根本的解決。舊的教育基礎是否堅實呢？我們學習了毛主席的實踐論以后，即可肯定地說，它是不堅實的！學的對象是理性知識，習的對象是感性知識，倘若一切知識的獲得，都是先有感性而后理性，那么在學習的方法里，不是也應該先習而后學嗎？因之，先習后學的教育基礎，才是堅實的，否則即是不堅實。而舊的教育正與此相反，是先學后習得，因之，舊教育基礎，即是不堅實的。在這不堅實的基礎上，來解決任何問題，所有的解決，當然皆非根本的了！
過去的工程教育，都是先學而后習的。中國數千年的一切教育，都是如此，所以古書里有“學而時習之”的話，而“學以致用”，“知而后行”等類的說詞，成為萬變不離其宗的教育方法。然而這方法的產生，并非由于教育原則，而是由于政治和社會的制度。在封建統治或資本主義的政治和社會里，一要造就通才，二認為理論重于實踐，三對學生重質不重量，四將教育“科舉化”“八股化”，其結果便自然而然地產生了先學而后習的方法。但從教育的原則來說，這方法是恰應相反的。在上述“工程教育之研究”的文內，已經提出先習后學的意見，無奈當時認為幻想，和之者寡，但是我卻堅信不移。等到解放以后，就提出“習而學”的口號（很多年以來，同學們要我提紀念冊，我就愛寫“學而時習之，習而時學之”兩句話）。并在《光明日報》上發表了“習而學的工程教育”的主張。其時各方反映甚多，有些疑問，我在去年六月四日《光明日報》、《工程教育的方針與方法》一文答復了。后來又聽到些意見，需要解釋，現將先習后學的各種理由，一并列舉如下，以供討論。
（1）學的對象是理論，習的對象是實踐，理論與實踐，并非各自孤立，而是彼此需要相互依靠的，同體力勞動與腦力勞動不可分一樣。因此在學習里，理論與實踐，應求其統一。但在課程結合到實際時，在任何一個階段不能不有其一定的次序，于是發生了學和習的先后問題。這里主張的，是先習實踐課程，后學理論課程，由“知其然”達到“知其所以然”，是“學而時習之”的大翻身。
（2）由“知其然”而達到“知其所以然”，本是極其自然的學習方法，如學文先習語，即是一例。工廠里“師徒制度”訓練出來的人才，往往是出類拔萃的工程師，即因他先實踐以習技能，后自學以通理論，對于實際中接觸所得的具體現象，能以理論去貫串聯系，得到整體全盤的透徹了解。他看重理論，甚于大學的畢業生，他對理論的了解，亦甚于大學畢業生（指舊教育而言）。
（3）理論與實踐，誰是基本，誰是工具，在學校的傳統看法，理論是基本，然而在現場工作的人們看來，理論只是工具。這兩種看法，對于學生實習，都是有妨礙的。近代科學發達，技術進步，當然是靠理論的推動力，然而理論的根源是在實踐，而復雜的理論，更需要實踐（實驗）來解決。理論擴大實踐的范圍，實踐提高理論的目標。每一工程問題的理論，后面必須要緊接實踐，而實踐的后面，又必有新的理論，兩者緊密循環的結合，便使理論與實踐融會成一體。因此理論與實踐，是互為基本，互為工具，而不應強分高下，或各自孤立的。正因為如此，在工程的學習里，理論即不一定要先于實踐，倘若先實踐的效果更好，便應放棄理論為基本的成見。
（4）理論課程與實踐課程，誰是基本問題，可舉例以明之。譬如造屋，實踐課程是供給造屋所需的一切材料，如磚石木鐵。理論課程是使這些材料配合成形，大之使成屋架，小之使成門窗戶壁。當然二者都關重要，缺一不可。然若說“成形”的功用，大于材料本身，將“基本”的美名，加到理論身上，無形中減低了實踐課的重要，則免不了受了封建教育思想的影響。再以學習外國語文為例，以前傳統的方法，是先學文法，后學說話，亦即是先理論后實踐，過于看重理論。然而現在最新最好而且經考驗的方法，是先習會話，后學文法，亦即先習而后學。在這新方法內，會話與文法，同等重要，不分誰是基本，但從功效來決定，便是先會話而后文法。
（5）從工程發展的歷史來看，一切工程都是先根據經驗，然后嘗試，等到知其成敗，再從成敗中推求出法則，研究出理論，談話從新的理論，再創造出新的工程，但其最初根源是實踐而非理論。因此習而學的教育方法，正是符合工程發展的本身規律。
（6）“先知其然，后知其所以然”，不但是教育的當然程序，亦是研究一切事物的方法。遇到一件新鮮東西，最初知道的，只是他的作用，莫名其妙，后來經過考察分析等等考慮，方才逐漸地領悟其真相，推敲出理論，知其所以然。因此有了先習后學的習慣，便能進行研究工作。歷史上有許多發明家，循此步驟，得到成就。有些重大發明，連發明的人，當時都不知其理論，可見實踐實是研究的開端。
（7）理論課程，是重要的，是必須修學的，但切不可空，亦不應泛。欲避免此種空而且泛的毛病，唯一方法即是先習而后學。所學的以所習的為根據，所習的既是無法空泛，因此所學的理論，也就不會空泛。如若先學而后習，腦中海闊天空，無處非理論，等到實踐時，偏偏那最關重要的理論，倒可能未曾見過。
（8）先學理論后實踐的人，往往易犯教條主義錯誤，尤其是在初學理論還無實踐經驗的時候。倘若先習后學，便知理論的應用，是有限制的，因而不致空談亂說或言行不符，對于作風態度，也可起一定的作用。
（9）欲了解理論，過去傳統的辦法，是從書本中鉆研，因為書本是旁人經驗的累積，既是有人從經驗證明了的理論，當然可以信賴接受，不需要重復地去再做實驗。然而除了這種間接方法，倘能從自己的實驗里，來了解自己所欲了解的理論，這了解的程度，一定比從書本得來的，更為透徹。書本所用的文字和圖畫，無論如何，總不及實物，因之形象教授法，高于書本傳授，而有些理論，更非從實踐經驗，無法領悟。
（10）科學進步，理論當然日益精到，同時實踐，也愈來愈新。以橋梁言，計算應力，若只憑理論，疏漏之處尚多，甚至有無法解決的問題，然若用實踐的方法，如“偏光析力”或“電流感應”等法，則其結果，格外周密正確，可補理論之不足。又如近代之“計算機”能解決數學上的高深問題，其功用之大，極可驚人，竟可代替人腦的工作。機械雖然是根據理論做成，但其功用的發揮，卻將理論更推進一步。
（11）過分看重理論的人們，每好說理論即是思想的訓練，理論不通的人，思想便也不通，其意好像是說，但憑實踐是無法把思想搞通的。其實，實踐正是搞通思想的更好方法，不僅政治方面為然，科學技術亦如此，有些思想要靠理論，有些要靠實踐來搞通，而并非單憑理論即可將思想訓練的。
（12）理論主義者又好說“靈感”，認為許多發明創造，是由靈感而來，而靈感則有賴于“幻想力”，欲養成幻想力，則需精通理論，其實這是倒果為因的說法。幻想是想入非非，靈感是有觸而發。這非非的邊際是什么，有觸是觸到什么，難到都是書本上的理論嗎？不是的。無論如何想入非非，這非非有個邊際，就是實際經驗。無論如何去觸，所觸到的是根源，必定是具體實物。假使一位理論主義者，關在房中，埋頭苦干，他決不會有靈感，他的幻想力，也決不會有進步。
（13）理論是抽象的，應用于事物而求其內在的規律和聯系時，必須假定事物應具備之條件，而此項條件，又不免抽象，決難吻合于實際。如材料力學中分析應力，必須假定材料之物理性質，應如何均勻，材料上加重，應如何分布等等，均為實際不可能之事。倘實際情形，不似理論所假定，則理論結果，亦必不合于實際，而成為空泛。工程上最困難的問題，不在理論本身，而在如何應用此理論。工程成敗，完全決定于應用的當否。而欲知如何使用，則絕非深入于理論能解決，必須于實踐的經驗中求之。理論無論精辟周到，皆是在抽象的理論環境中，但在應用理論時，便到了具體的實踐環境。不知實踐，理論一無是處。唯有以實踐為基礎的理論，此理論方能應用，方能解決問題。
（14）工程師對于科學理論，不但要能徹底了解，尤其要能牢固掌握。然后方能解釋現象，堅強他對任務的信心。舉一反三，擴大科學應用的范圍。推陳出新，研究更新的理論。然而任何理論都是抽象的，一用到具體事物上面，便受實物的條件限制（譬如材料性質、四周環境、使用情況等等）這些條件限制，無一能從理論知道，必須從實踐經驗得來。因此有了經驗再學理論，方知理論可貴的所在，能善用而不致誤用。否則若先知理論，然后應用，其結果不是手足無所措，便是橫施濫用，徒然辜負了理論的價值。
（15）我們常說理論應與實際結合，這里面的意義是說，有的場合，應當理論去結合實際，有的場合，是實際去結合理論。如同革命行動的實際，是要靠理論去指導的。又如創造發明的研究工作，也是在實際里去求結合理論的。然而在教育里，究竟是先有了實際，然后用理論去結合，還是先有了理論，再拿實際去結合呢？理論是舉一反三的，實際是時刻變化的，誰應該去結合誰呢？哪種結合方法，最適合教育的原則呢？如果理論是要掌握世紀的規律，而教育是要了解實際的情況，那便應是理論去結合實際，亦即先知實際，再學理論。
以上說明了在工程教育中實踐的重要，理論與時間的相對地位，實踐在前理論在后的學習原則，并且強調了先習后學所的理論，更為鞏固。如將此結果，反映于高等學校的工程課程，即可發現其中存在矛盾。這些課程的排列，是基本科學課在第一年級，應用科學課在二，三年級，專門業務課在第四年級。亦即理論課在前，實踐課在后，正與上述的條件相反。若用先習后學的原則，則年級劃分，只有程度區別，而無性質差異。在每一年級內，都應先習業務，后學理論，理論程度，隨業務上升。像這樣的課程，在實行時，有無困難呢？這里需要較詳的解釋。
（1）課程排列的主要原則，為“先修”規定。甲課為乙課之先修者，必須先修甲課，及格后方能修乙課。其意義為，甲課既是乙課之來源，自應先知其來源，然后方能了解來源之去路。此從純粹理論課程言，完全正確，如欲修微積分課程必須先修解析幾何，而欲修解析幾何，必須先修平面及立體幾何。同時從實踐課程言，亦完全正確，如欲修橋梁基礎之沉箱工程，必須先修打樁，挖土及混凝土建筑，而在此前，更須先修測量繪圖。然而此中有一大問題，即理論課程與實踐課程之間，究竟誰是誰的先修？舊教育里認為理論是時間的先修。故一，二年級課多為理論性質，而三，四年級課，多為實踐性質，此即學而習的傳統理念。然而從實施證明，有工程經驗的人，修學理論，其成就多在學后習者之上，亦即說明，時間實應為理論之先修。初等理論應先修初等實踐，高等理論，應先修高等時間。若舊教育中，初等實踐（如測量），往往以高等理論（如微積分）為先修，當然是本末倒置。
（2）課程中之先修問題，往往是主觀決定，并無固定標準。除純粹數學較有范圍外，其余理論課程，牽涉都是很廣，如物理學中，即牽涉到數學，化學，生物，地質等課，然則此數課亦是物理的先修？每學一課，即欲先知此課的“來歷”，甚至來歷的來歷，其勢為不可能，亦即說，任何課程，也不能完全避免先“知其然”，后“知其所以然”的程序。既然如此，何不整個課程體系，一律徹底地改為先知其然，后知其所以然，亦即先學而后學？
（3）課程內先修的原則，如實先學后習，即先從“所以然”而至“知其然”則這“所以然”的一個來歷，成了先修，然而工程日益進步，所需高等數學的幫助也日多，亦無線電來說，除了微積分，微分方程外，還需要其他更多更深的數學，難道這許多數學，也都是先修嗎？如說那些高深數學，用的不多，不必先修，然則微積分就是一切工程同樣地，同等程度地所必須先修的嗎？再以物理學來說，一般來說，其內容里“所以然”的成分，遠不及“知其然”的多，倘若統統要“知其然”，而且都認為是先修，那么這整個工程系的四年，也不夠用，而且這工程系，成為物理系了。若說工程系的先修物理，有其一定的范圍，那么這個范圍，與高中的物理，對于工程需要來說，所差多少呢？（如就橋梁來說，高中物理，固然不夠，大學物理里的“所以然”，同樣的也太少）然則為何大學物理，一定要是一切工程課目的先修呢？（它應當是必修，是無問題的）。
（4）任何課程，對于學生的作用，不外兩種，一是為了指出未來課程的“來歷”，一是為了說明過去課程的用途。前面一種課程的性質，可能是理論性或實踐性的，而后面一種，則必然是實踐性的。如兩種相關的課程，都是實踐性的，來歷課程，應限于應用課程，是完全必要的。然若一種是理論性，一種是實踐性，而彼此互有關聯，則應將那種課程排列在前呢？過去的說法，是學生對與課程，必須先知其來歷，方能接受。而所謂來歷，即是指理論，尤其是數學性的理論。譬如有數學公式的課程，必須先了解此公式在數理方面的來歷，這課程方被接受。然而，反過來看，倘若學生先明了此公式在工程上的用途，能夠立即試驗，立即發揮其效用，它是否因不知其數理來歷而拒絕使用，是否因能夠使用的關系，使它對此公式沒生興趣，增強信心，因為更迫切的想知其理論上的來歷？將來一旦知其來歷，所得的印象，是夠必先學來歷后習應用更為深刻？
（5）在舊教育里，為了使學生明了工程上的科學應用，因而先灌輸科學理論，其理由是必須先知理論的來歷，然后方能應用此理論，但每一應用科學之理論，其來歷上更有來歷，如欲窮源盡委，便須在理論課上多費時間，因而應用課程只可在最后學。但科學技術，日新月異，以今日已知之技術進度，而欲今后一兩年內學其理論，迨理論既通，而應用方法，早已大變，則新方法之來歷，豈非依然不曉！何不先習新方法之技術，然后再學其理論，與其亦應用前就理論，何不以理論去迎合應用？
（6）理論課與實踐課的內容，倘能妥善地預為規定，不受其先后排列影響，則兩種科目先后程序，僅是學習效率問題而已，尚無大關系。然若因為先后的次序不同，而影響到課程的內容，則排列方法，便成為基本性質的問題了。在工程教育里，理論課的范圍是相當廣闊的，但實踐課因為專門化的關系，必然是范圍狹隘的。同時理論課的內容，多屬原則性，是比較固定的，而實踐課的內容，為了要適應的進步，是必然時常變化的。以一個廣闊的，固定的課程，來配合一個狹隘的，變化的實踐課，是排解方法，當然應是先規定實踐課的內容，再求理論課的配合，亦即實踐在前，理論在后。
（7）按照上述原則，全部課程，即可分為實踐性和理論性的兩部分。而在程序上，一律實踐在前，理論在后。然而是否所有的實踐課都在前，所有的理論課都在候呢？是否應在一二年級全習實踐課；三四年級全學理論課？這樣的區分，有兩個問題：第一，對于相關的實踐課和理論課，學習時間，不宜相隔太久，以免失去聯系。第二，每種實踐課，必須通曉其相關理論，方能牢固掌握。必須掌握了初級的實踐課，方能進修高級的實踐課。為了解決這兩個問題，全部四年的課程，應當分成幾個階段，每個階段里，都有實踐和理論的課程，這些課程，也都是實踐在前，理論在后。像這樣安排的課程，在每個階段里，都是先習后學，上升到更到的階段里，再習再學，循環往復，螺旋前進，必可將理論的水平提高，實踐的范圍擴大。
（8）課程之排列原則，應當是（1）從簡單到復雜；（2）從具體到抽象；（3）從現在到過去或未來，簡言之，即是應從“感性”到“理性”。不但全部課程如此，即每個階段的課程，甚至每一課程的內容，也都應用同一法則，都是用感性到理性，再從較低理性到較高感性，由淺入深，由外而內，從片段到整體，從外表到內核，從具體至抽象，再具體再抽象，亦即是先習后學，再習再學。然而舊教育的課程，即不如此，其標準是從理性到感性，而且往往是從高級理性到初級感性。專門課程，雖是簡單，排列在后（如第四年級的鋼架屋頂設計），理論課程，雖是復雜，而排列在前（如第一年級的微積分），先后程序，不以深淺為前提，極清楚地暴露了先學后習的病癥。
（9）舊教育先學理論，后用于實際，其主要理由，是將來所能接觸的實際，都要受某些“基本”理論的支配，有了這些基本理論，便可應用于無窮。然而如何能在各種理論里，將所謂的基本挑選出來，根本上還是看將來實際的需要。譬如微積分課目，一般的看法，都認為是最基本的了，然而就實際來說，它對某些工程是太淺，某些工程又太深了。因此無論如何強調理論的基本化，其結果在實際應用的時候，所學的理論，不是嫌多，就是太少，換句話說，就是很難與實際密切地配合。然而，倒轉過來，先習實際，再學理論，以理論的內容，去湊合實際需要，實際既是生產任務所必經，而非若理論基本化之主觀愿望，則由此所學得的理論，當然是最充分又最有用的了。
（10）舊教育認為教育如種樹（所謂十年樹木，百年樹人），先有根株，然后有枝葉，最后開花結果。根株好似純粹科學，枝葉好似應用科學，花果才是所要收獲的專門技術。因此花果，便只好先從根株起，而純粹科學，成為專門技術的基本。但先習后學，再習再學的看法，則教育如種豆，新豆勝過舊豆。這里的豆，好似技術，芽好似理論，先有了實際經驗，再去學抽象理論，然后再從事更好的技術，在發展到更高的理論。像這樣實際到理論，理論到實際，無窮的向上發展，應當是教育更好的原則。
由此可見，工程教育里的課程排列，從學習效果及將來需要而言，應當是實踐性的課目在前，理論性的課目在后。而且全部課程，應按程度深淺，分成若干階段，每個階段內，都應先實踐后理論。因此實踐課目，隨階段上升而趨于復雜，理論課目，則隨階段上升而趨于高深。亦即先感性，后理性，再感性，再理性，從課程里發揮出先習后學的精神。這樣的課程，不但是工程教育應有的課程，而且，很巧合地，同時解決了工程教育了的三大問題：（一）學生實習的困難；（二）為工農開門的障礙；（三）專修課的存廢。
（一）實習問題。在上文里，業務性質的專門課程，名為實踐性的課目，即因這些課程必須有實習之故。然而，舊教育里的實習，是有極大的困難的：（1）所定課程，由基本理論，到應用科學，再到專業課目，完全依照理論上的發展，自成一套系統，是由內而外，由抽象而具體的。但現場的實習作業，確是不可避免的由外而內，由具體而抽象的另一套系統。這兩套系統，是反向逆流的。因此第一年級讀完普通基本理論的學生，去到工廠里做“認識”，這認識與他的基本，有什么關系？第二年級讀完普通應用科學的學生，去到工廠做“專業”實習，他的應用理論，對于專業，能起到何種作用？第三年級讀完一部分專業課的學生，去到工廠做“生產”實習，他這一部分的專業，就適巧是那工廠里的生產嗎？如果那工廠的生產，是要在第四年級講授，不就成了先實習后理論了嗎？（2）學校里所謂理論，多半是以數學為骨干的理論，因而也就是原則性的理論（受了通才訓練的影響）。但工廠里所謂的實際，多半是指有高度效率的生產，因而就是狹隘精深的具體實際。但是學生在實習時，所看到感到和領略到的實際，與他所學到的便大不相謀，大小不投，深淺不合，甚至有些矛盾，于是他在短短的實習期中，所得的只不過是些模糊概念而已，反而妨礙了理論與實際的結合。（3）原則上講，理論修學是應與實習同時進行的，但事實上不能不有先后。學校的看法是理論在前，實習在后，基本理論在前，應用理論在后，因此三者之中，實習便不得不在最后。但同時又覺“認識”實習，可幫助學生選系，并使他很早地具有勞動觀念，勞動態度，了解勞動條件，勞動紀律，因此實習便應排在最前。這種矛盾思想，如何解決呢？以上這些困難所以發生的原因，便是由于先學而習的制度。在這制度里，學生實習是應在畢業以后去做的。那里對于業務課的進行，是將各種性質相同的生產工具，從里面分析出若干有代表性及共同性的個體單位，進行教學，學生了解之后，必須等到將來，在現場工作時，將各單位綜合聯系組織起來，方能了解生產工具的全面和整體。倘若改用先習后學的方法，學生便應先往工廠實習，然后再學相關理論，先認識生產工具的全面和整體，及與其他生產部門的關系，連帶地了解到生產任務的性質，和勞動條件，然后逐步地從外而內，從全盤到局部，來學習各組成單位的內容。實習與理論，同樣按照程序，由簡而繁，由具體到抽象，實習過程，配合到工廠的生產，這實習的困難，不是迎刃而解了嗎？
（二）為工農開門問題。舊教育是從未為工農干部開門的。縱然表面上并未關門，而實際上，那門是開在山上，高不可攀的。因為在先學后習的制度里，理論課在前，業務課在后，微積分是比較難的，放在第一學期，橋梁建筑（舉例）是較易的，倒可能放在最末學期，工人出身的技術干部，對于橋梁建筑，不覺可畏，但微積分對他卻是一道墻，有道墻堵住大門，這位工人還能進門嗎？這門不是開在山上嗎？除了微積分，此外還有許多高的矮的墻，他必須在兩年內，先通過這許多墻，方能在第三年內遇到對他親熱的東西，業務課。像這樣的制度，如何能吸收工人干部呢？但在先習后學的制度里，上面提到橋梁建筑和微積分，彼此換了位，業務課在前，理論課在后，而且一切課程，都是由淺入深（工農觀點），這門里不是沒有墻了嗎？工人干部不是真正可以進門了嗎？他們既有實際經驗，同時便也有了相關的理論（定性而非定量的），在他們原有理論基礎上，更從實際出發，在具體的事物里繼續發揮，在實踐中求理論，他們的程度，是可越提越高的。因此他們在進門之后，先習后學，便毫無障礙了。
（三）專修科問題。專修科的設置，是為了速成教育，亦即要在最短期內，訓練出最大的人才。這些人才，程度是要高等的，性質是要專精的。但受教時間卻是要很短的。因此發生了許多問題：（1）課程如何擬定。程度既是要高等，課程的內容，便應與“本科”（指四年畢業的正規生）無別，然而，本科的專業課，都是在三、四年級，倘若提前，則基本理論課無時講授，倘減少理論課，則又影響其程度。（2）實習無法安排。本科生的實習，是在暑假進行的，然而專修科兩年畢業，只有一個暑假，這實習如何能做好。（3）年限過于短促。專修科并非“高職”，亦非大學的縮小，而是大學的一個豎的片段。即是專修某一類的專門，而這類專門的課程，其首尾是應與本科相同的。然而為了先理論后實踐的關系，欲求這首尾齊全，年限即感不足。以上這些問題的發生，主要是由于先學后習的制度。并因在這制度里，大學必須四年畢業，不能中途出校，方有專修科的產生。然而在先習后學的制度里，全部課程，是按照程度深淺，分成若干階段的，每個階段的課程，都是先習而后學，因為習是要有對象，而現場里的對象必是限于一種性質一種程度的整體，故每一階段訓練的完成，即是培養了與此階段適應的人才，因之亦即是能擔負相當任務的人才。這人才的能力，隨階段上升而增強，學生不等畢業，可在任何一年終了時，或出校服務，或繼續升學，于是前三年的學習，即無異一年制，二年制或三年制的專修科。譬諸爬山，學而習的制度，是四年爬一座大山，在半山中無法下地。而在習而學的制度內，是四年爬四座小山，每年可爬一山，或不爬山而下地服務。
上面等一個問題解決了，學生的理論，必可于實際一致，因而訓練成很好的建設人才。第二個問題解決了，技術干部的數量，一定大增，因而就可有很多的建設人才。第三個問題解決了，學生可視國家需要，于任何一年終了時，出校服務，因而就有速成的建設人才。倘有任何一種教育制度，它能很快地造就很多很好的建設人才，這制度不正是我們國家所急切需要的嗎？不正是中央教育部所強調指出的為國家建設服務又為工農開門的教育嗎？這種新教育如何能產生呢？可能它就是產生于一種新的學習方法，先習而后學的學習方法！這方法是學習問題里的一個癥結，而在過去，是不甚為人注意的一個癥結，然而就因這癥結的解決，就可喚起舊教育制度的改革和新教育的產生，像這種癥結的學習問題，在工程教育中，該是極端重要的問題了。
