李善兰的学术人生及教育思想研究*
张必胜
摘 要 ：李善兰是中国传统数学研究的最后一位大师，也是全面开启西方近代科学教育的第一位教育家。李善兰继承中国传统数学研究，取得了一些重要的成果。同时，他开创性地翻译了西方经典科学著作，将近代西方科学首次系统地引入我国，是近代西方自然科学理论传播和开展中西科学研究的奠基人。李善兰在翻译西方自然科学理论的同时，还结合中国传统科学思想进行学术研究，李善兰是中国传统科学继承者和西方近代科学研究的先行者。除了传统科学研究和传播近代科学之外，李善兰还把时间放在了科学教育上，李善兰的科学教育是在中国传统科学和西方近代科学相结合的基础上进行的崭新教育，并且吸收和运用西方近代科学理论，为落后的中国培养了一大批科技人才，在科学研究和科学教育领域做出了历史性的贡献。
关键词 ：李善兰；科学研究；科学教育；教育思想
李善兰(1811-1882年)是清末著名的数学家、教育家和翻译家。他在中国传统数学理论方面的研究成果卓著，他是一位传统科学研究的集大成者，同时，他也是中国近代科学研究的开创者，是当今中国数学界和中国数学史领域公认的中国数学教育的鼻祖。[1]李善兰不仅在数学方面有出色的研究，在物理学、天文学、植物学等学科也有研究成果。[2]14岁时，李善兰通过自学中国历代传统数学理论，并且通过传统数学的理论弄懂了欧几里得《几何原本》前6卷中的一些内容，这本著作是明末科学家徐光启(1562-1633年)和西方汉学家、科学传播大师利玛窦(Matteo Ricci，1522-1610年)共同合作翻译的世界经典数学名著。后来，李善兰继续研读了中国数学家李冶(1192-1279年)的《测圆海镜》和戴震(1724-1777年)的《勾股割圆记》这两本经典传统数学著作。正是在对传统科学深入研究的基础上，李善兰在接触到近代西方科学理论时，更容易弄清西方科学的思想。李善兰从事传统数学研究，他把关于传统数学研究的成果大部分收录在了《则古昔斋算学》这一著作中。在研究中国传统数学理论的同时，李善兰与汉学家伟烈亚力(Alexander Wylie，1815-1887年)共同翻译的第一部西方经典著作就是欧几里得的《几何原本》后9卷(前6卷已出版)，称为《续译几何原本》或《几何原本》(后9卷)。同时，他又同汉学家艾约瑟(Joseph Edkins，1823-1905年)共同翻译了介绍西方力学理论的《重学》20卷。与伟烈亚力共同翻译了介绍近代西方天文学理论的《谈天》18卷，介绍西方微积分理论的《代微积拾级》18卷，介绍西方符号代数理论的《代数学》13卷，与韦廉臣(Alexander Williamson，1829-1890年)共同翻译了介绍西方植物学理论的《植物学》8卷。这些涉及数学、天文学、植物学的著作都是在1857至1859年间由上海墨海书馆出版发行的。[3]值得一提的是，李善兰还与伟烈亚力、傅兰雅(John Fryer，1839-1928年)共同翻译过牛顿的经典之作《自然哲学的数学原理》，翻译名为《奈端数理》，可惜该著作没有译完，故而未能出版发行。1866年，京师同文馆开设了天文算学馆，这时候郭嵩焘(1817-1891年)上疏举荐李善兰担任天文算学总教习这一职务，教授天文历算方面的内容，但是由于这一时期的李善兰在南京忙于出版著作一事，故而到1868年才上任。李善兰到了同文馆后，他从事着科学教育事业和科学研究工作，他的科学研究和教育事业一直持续到他1882年去世之时，李善兰把最后的时光都献给了中国近代科学教育事业。他从事教育活动十余年如一日，其间所教授的学生先后达到了百余人，李善兰的这些学生，其中大多数都成为了清末科学研究和科学传播的主力军。
一、李善兰科学研究和教育思想产生的背景
1840年，鸦片战争爆发，长期闭关锁国的中国大门被打开，西方列强依靠近代科技装备起来的坚船利炮对中国进行侵略，中国社会逐渐沦为半殖民地半封建社会。[4]中国传统科学理论在西学东渐的挑战中受到了一定的冲击，并且，整个社会发生了史无前例的剧变。一些从事科学技术研究的知识分子在这中间领略到了科学技术的力量。为了救亡图存，振兴中华而努力学习西方科学技术。然而，由于中国封建社会一直以来是重文轻理，不重视科学技术，因此科技人才人数就非常之少，形成不了一支强有力的科学研究队伍和独立的社会力量。这就使得中国的科学家担负起培养一批科技力量的使命，李善兰就是在这种历史条件下成为一名杰出的中国科学研究和科学教育的先驱。
李善兰自幼开始接触中国传统科学，特别是中国传统数学理论，他研读中国传统数学的经典，如《九章算术》中的各种数学计算，这对李善兰的数学研究开了一个好头。李善兰研读了《算书十经》、《四元玉鉴》等传统典籍，这些著作对李善兰从事数学研究有着重要的影响，李善兰的学术成果都是在前人的基础上提炼出来的。同时，李善兰仔细研究《几何原本》中的相关推理及其过程，被其中的演绎体系和公理化思想所深深地吸引。故而李善兰非常重视中国传统数学方面的实用算法和西方公理化数学体系这两个方面，并且把这两方面结合在一起。正因为有这样的理论基础，后来，李善兰与西方汉学家共同翻译了大量的西方经典科学著作。
所以，李善兰教育思想的产生有两个背景，一个是当时的社会背景，另一个是李善兰接触到的科学知识理论的学术背景。正是在这两个背景下，李善兰一生致力于中国近代科学教育事业。
公路桥梁施工之前，需要做好充分的准备工作，进而保证公路桥梁的施工能够顺利的进行。施工之前，相关管理人员需要对施工现场进行实地调查，对施工设计方案进行审查，根据实际情况对施工方案进行合理的修改。需要提前考虑好施工过程中可能遇到的各种问题，然后严格根据施工方案以及相关规范标准的要求进行施工。如果在施工过程中发现问题，需要及时采取相应的解决措施，进而保证公路桥梁施工的质量以及安全。
二、李善兰科学研究和科学教育
李善兰从事的教育更多的是一种科学教育，是传授中国传统科学和西方科学技术的教育活动。李善兰教育内容甚为丰富，其主要思想体现在深层次的科学研究、分门别类学科教育、科学研究带动教育、学术互动激励教育、出版著作延续教育等方面。
(一)深层次的科学研究
李善兰的科学研究是从传统科学开始的，是在中国历代传统科学成果的基础上进行的深入研究。这种研究寻求的是科学的基本问题和核心本质，如在对极限理论的研究中，他综合了中国传统数学中关于极限理论的相关成果，并对极限的本质问题进行了分析，得出了用极限表述的几个微积分公式，这是深层次研究极限理论所获得的成果。同时，他在翻译《拾级》后，对其中的分析方法非常欣赏，高度肯定了西方在分析学上的贡献。李善兰在深层次的研究中，指出了对数合尖锥曲线乃是双曲线的一支。李善兰已经认识到了合尖锥的底是双曲线的一条渐近线，已经相关的几个定理描述截积或残积的底和高之间的关系式，实质上就是用尖锥曲线上点的横、纵二坐标所满足的代数方程来刻画尖锥曲线的图形性质，这是具有解析几何思想的萌芽。伟烈亚力也认为李善兰的对数论,使用了具有独创性的一连串方法达到了17世纪发明双曲线求积法的水平。1869年5月，伟烈亚力把李善兰判定素数的方法译成英文，寄给了香港的一家英文杂志《有关中国和日本的札记和答问》(Notes and Queries on China and Japan),指出这是李善兰学术深入研究的一个独立的发现，故认为借该刊一角以公诸于世是值得的。该刊的一些科学读者也许能指出欧洲的书中是否也有类似的规则。结果，该杂志便冠以“中国定理”(Chinese Theorem)发表了李善兰关于判断任何数是否为素数的方法。不管是在分析学上的研究，还是在数论领域的发现，都可以看出李善兰在进行深层次的学术研究。
(二)分门别类学科教育
导数与微分蕴含变化率的思想，是研究初等函数的一个重要工具，高中数学课程改革的一个方面是将高等数学的部分内容放在中学中，其中包含了“函数极限、微积分、空间向量等众多知识点”，数学教师资格考试对这部分多加青睐的原因是有迹可循的.
1845年，李善兰开始在嘉兴设馆收徒，传授中国传统数学知识，他还同江浙范围内的数学家顾观光(1799-1862年)、著名学者张文虎(1808-1885年)、汪曰桢(1813-1881年)等进行数学方面的学术讨论和学术交流，并且建立了一个传统数学讨论的学术交流圈。在此期间，李善兰的一些学术成果相继产生。这时期，李善兰是用学术研究来带动科学教育。1852年，李善兰到了上海墨海书馆，把他的一些数学研究成果介绍给国外汉学家阅读和指正，其中受到了伟烈亚力等汉学家的赞赏。
李善兰指出学术出版是延续教育的一项重要内容，学术出版是科学家学术生命的延续，是科学的延续，是教育的源泉。1846年，李善兰著《对数探源》《弧矢启秘》两书，并且请顾观光为《四元解》《对数探源》作序。1848年，李善兰著《麟得术解》3卷本，并作自序。1850年，丛书《指海》出版，其中收录了李善兰的经典著作《对数探源》2卷本。1851年，丛书《艺海珠尘》壬癸二集出版，其中收录了李善兰的《方圆阐幽》与《弧矢启秘》。1852年，李善兰到了上海墨海书馆，开始与伟烈亚力一起翻译《几何原本》后9卷本，与艾约瑟共同翻译《重学》。1855年，《几何原本》后9卷本译完。1857年，李善兰与伟烈亚力两人都为续译《几何原本》作了序言；与韦廉臣共同翻译了《植物学》8卷本。1858年，续译《几何原本》后9卷本出版发行，《重学》顺利出版发行，《植物学》顺利刊印。李善兰与伟烈亚力翻译了《代数学》《谈天》《代微分拾级》，并且两人着手共同翻译《奈端数理》，但最后未完成。期间李善兰著《火器真诀》1卷本。1859年，《代微分拾级》由墨海书馆出版发行，李善兰自己作序；《代数学》由墨海书馆出版发行；是年秋，《谈天》出版发行，李善兰自序。李善兰与艾约瑟共同翻译的《重学》出版发行，共同翻译的《圆锥曲线说》完成。1864年，李善兰得到曾国藩(1811-1872年)的支持和资助，于是就有了1865年金陵刊本的《几何原本》共15卷本和1867年金陵刊本的《则古昔斋算学》共24卷相继出版发表。1866年，李鸿章(1823-1901年)也资助李善兰重新出版《重学》20卷本并附《圆锥曲线说》3卷本一起出版发行。1867年，李善兰传统数学大集《则古昔斋算学》出版。1876年，传统数学名著《测圆海镜》作为同文馆算学教材，由同文馆出版。李善兰为《测圆海镜》作序，在序中他提出了“合中西为一法”的教学模式。1880年，同文馆在收集算学教育课程中的各种习题和教案的基础上编辑而成的《算学课艺》出版。《算学课艺》由李善兰阅定，其学生天算馆副教学席淦、贵荣等编，同文馆总教习、汉学家丁韪良(William Alexander Parsons Martin，1827-1916年)作序。1882年5月，李善兰撰写《级数勾股》一书，但未完。同年10月，他在北京去世，享年72岁。
(三)科学研究带动教育
我偷偷给陆浩宇递纸条，他没回复，我不甘心，我开始给陆浩宇买早餐。可是我为他买的第一份早餐，居然被早上没吃饭的肖斌给霸占了。
同文馆在1872年拟订的8年教学课程计划中，第四年所讲授的内容是数理启蒙知识、一般代数学理论、翻译公文，要求学生有一定的数学理论知识和代数运算的能力；第五年讲授的内容是格物、平面几何知识、平面三角形、弧三角，同时，练习译书，这要求学生懂几何知识，对平面三角形和弧三角有所了解；第六年讲授的内容有微积分理论，即微分和积分计算、航海测算，练习翻译要求懂得微积分，并且要会用微积分进行实际应用；第七年讲授的有化学知识、天文知识、验算技巧、万国公法，练习译书要求学生懂天文和化学等专业性很强的理论；第八年讲授的有天文理论、测算方法、地理知识、金石知识、富国策方面的内容，练习翻译书籍，进一步要求懂得地理、物质结构等理论。[5]并且后面几年的教学计划中都要求联系译书，这都有利于学生吸收西方近代科学技术知识。学习这些理论知识的同时还要进行考核，对学生有月、季、岁三考，最后三年还有一次大考。
李善兰从事学术研究的另一个方向就是发表学术论文。1853年，李善兰撰写的关于历法中的《景教流行中国碑大耀森文日即礼拜日考》这一论文在清末杂志《遐迩贯珍》上发表，李善兰用数学分析方法来推理和证明了“大耀森文日”即“礼拜日”，这也是他首次在学术期刊上发表论文。1872年，9月至11月间，李善兰在《中西闻见录》(The Peking Magazine)第2、3、4号发表了《考数根法》[7]。这一系列论文是中国科学家首次涉足数论中素数判定理论的科学研究[8]。李善兰的素数判定方法，在西方称为“费马小定理”[9]。1874年，李善兰在《中西闻见录》上发表了《天文馆新术》，这是一篇代数几何方面的学术论文，即用代数解决几何问题。1875年，李善兰在《中西闻见录》上发表了《书殷仲深事》一文，该文是一篇科学史论文，讲述了中国数学家殷仲深相关事迹[10]。在李善兰的带领下，天文馆学者在《中西闻见录》上发表了30余篇数学类学术论文，20余篇天文学研究学术论文，40余篇物理学研究学术论文，20余篇医学研究学术论文。[11]这些学术论文多数都是在结合中西科学技术知识的基础上所发表的学术成果。这些学者发表的学术成果，是他们在同文馆受到了在数学、物理学、天文学和生命科学等方面良好的教育后获得的。不管是李善兰的个人学术研究带动了同文馆数学人才的培养，还是同文馆其他学者的科学研究带动了其他学科人才的培养，总之，学术研究带动教育，是李善兰教育思想的一项重要内容。
由于林木生长周期普遍为几年，甚至几十年，核算价值时应当充分考虑时间货币价值。因此，收获现值法一般用于用材林中龄林和近熟林阶段，以及经济林衰产期阶段。
李善兰所著的《则古昔斋算学》一书收录了他一生的主要学术研究成果，其中主要是代数、几何、分析和组合数学方面的内容。然而，这本著作最后成为同文馆算学教学的教材，同文馆的学生都得研读该著作。不仅如此，当时的数学爱好者也是人各一本。这说明《则古昔斋算学》虽然是一本学术专著，但是对学生学习数学是有很大帮助的。[6]同时，李善兰没有故步自封，他也同样采用其他数学家的专著作为同文馆教学的教材，如他年轻时候研读过的数学家李冶的《测圆海镜》和数学家戴震的《勾股割圆记》，也作为学生学习的教材。李善兰还采用经典西方译著《几何原本》《代数学》《代数积拾级》和《圆锥曲线》等作为教材，这些西方经典著作不仅带动了当时的学术研究，还推动了当时的数学教育。
(四)学术互动激励教育
从李善兰的学术人生可以看出，李善兰一生最重要的学术活动就是出书和教书。可以说，李善兰的出版活动和教育活动是相辅相成的，学术出版就是为了更好的为教育服务，教育活动又促进了学术出版。李善兰在同文馆教数学时，就采用了其数学著作《则古昔斋算学》和李冶的《测圆海镜》作为教材，其中的传统数学思想是李善兰所推崇的，可以说李善兰的传统数学成果都是受到了《测圆海镜》的影响。其中他对勾股容圆的问题进行了详细探讨，系统地建立了“天元术”来解决几何问题，即是通过列方程的方法解决几何问题。后来李善兰在代数、几何和微积分方面取得了学术成果。其中李善兰的微积分理论，是中国传统数学中无限分割与极限求和的最高成就，得出了几个微积分公式，其思想与西方微积分思想殊途同归。李善兰和伟烈亚力共同翻译《代微分拾级》后，对自己的一些结论作出了修改[12]。李善兰把《代微分拾级》作为同文馆的数学类教材，让学生学习西方系统的微积分理论。同时，李善兰引进了西方符号代数中的一些符号表示[13]。李善兰强调的是一种数学思想，其传统数学著作的微积分思想与《代微分拾级》中的思想同样被推荐给学生学习和研读。李善兰指出，专著对于数学教育有一定的帮助，但是对于数学的大众教育是需要专门的数学教材的。于是在李善兰的倡导下，出版了《算学课艺》等教材，这些是同文馆专用教材。可以说，李善兰是近代中国科学教育中，编写和出版教材的倡导者，是系统教育和专门教育的先行者。
(五)出版著作延续教育
李善兰的教育注重分门别类，他的教育在实践中主要是指数学教育。李善兰在同文馆的数学教育，是中国近代数学教育的开端。同文馆不仅有数学教育，还开启了其他学科的教育。李善兰提倡学科应该分门别类，要专业化。数学在这方面就表现得很突出。从数学课程的授课计划就可以看出数学分为几何、代数、微积分等内容体系。这说明在学科内部已进行了分类。李善兰与伟烈亚力共同翻译的《谈天》则是专门的天文学著作，为中国学者研究天文学提供了借鉴，与艾约瑟共同翻译的《重学》则是西方力学知识和机械运动学说，与韦廉臣共同翻译的《植物学》则是西方植物学知识首次传入我国。这些都是专业性的学术著作，都是当时我国尚未有的西方科学著作。当然，在李善兰的传统数学中也有一些学科整合的研究，如《麟德术解》就是用数学方法解决天文历法问题，而在《火器真诀》中则是用数学方法解决物理学中的大炮运行轨道和最大射程等问题。可见，李善兰提倡的是学科应该分门别类，这样有利于学科的发展，但是也应该重视学科之间相互渗透的科学研究和科学教育。
清末是一个在科学与教育上人才辈出的时代，其中以李善兰为杰出代表。李善兰结识了当时的一些知名学者，并且与他们进行学术互动，对学术成果发表评论等，其中有顾观光、张文虎、汪曰桢、罗士琳(1774-1853年)、徐有壬(1800-1860年)、蒋敦复(1808-1867年)、徐寿(1811-1884年)、王韬(1828-1897年)、华蘅芳(1833-1902年)、吴嘉善(1819-1885年)、胡公寿(1823-1886年)、张斯桂(1816-1888年)、郭嵩涛(1818-1891年)、艾约瑟、韦廉臣、傅兰雅等。1845年，李善兰到嘉兴，在陆费家坐馆的时候，汪曰桢向李善兰出示元代著名数学家朱世杰(1249-1314年)所著《四元玉鉴》3卷，介绍了其中的主要内容，并且建议李善兰深入研究，最终李善兰根据所研究的成果撰成了《四元解》2卷。1872年，李善兰致信华蘅芳，提出“素数判定绝学”之《考数根法》研究成果，之后华蘅芳在李善兰的基础上得到了更全面的研究成果。1877年，《格致汇编》夏季册刊登了李善兰演算的《代数难题》卷13第4次考题，供大家讨论，共同解决该题目。实际上，不管是《遐迩贯珍》和《中西闻见录》，还是《格致汇编》上所发表的学术论文，都是李善兰为了与当时一些数学家进行学术互动的一种途径。因为李善兰发表论文后，都会将这些论文以信件的方式邮寄给当时一些著名的学者，以此来进行学术探讨和互动。这三份杂志上发表的物理学、化学、生命科学等方面的论文，也伴随有这一目的。在李善兰的提倡下，其他学科的教育也是在学术互动的带动下，进行近代科学技术知识的教育活动。
李善兰从事教育的学科有数学、物理学、天文学和植物学等。其中特别是对数学教育的贡献最大。李善兰作为一个数学家，他不仅对中国传统数学有深入地研究，还翻译了西方经典数学著作。根据考据得出李善兰的传统数学著作共有15种和104卷本。在李善兰和西方汉学家共同翻译的译著中，有与伟烈亚力共同翻译的《几何原本》后9卷本、《代数学》13卷本、《代数积拾级》18卷本、《谈天》18卷本，与艾约瑟共同翻译《重学》20卷本、《圆锥曲线说》3卷本，与韦廉臣共同翻译《植物学》8卷本。其中《奈端重学》没有译完，故而没有出版发行。
三、李善兰教育思想及其启示
李善兰的教育活动一直延续到生命的最后一刻，同时他的学术研究伴随着他的一生。他的学术研究又伴随着教育生涯，在教育活动体现出了他独特的教育思想。李善兰的这些教育思想影响着后来的学术研究，同时，也影响着后来的教育事业。
以青海云杉林死体可燃物引燃含水率为基准，结合燃烧实验，按照国家防火办制定的《全国森林火险天气等级标准》，将祁连山东端青海云杉林火险等级分5级(见表3)。
(一)成立专门的教育机构
同文馆的成立给中国教育带来开创性的变革，与以前的教育不同，同文馆开设了算学馆等专门的学科机构，供学生选择学习的方向。在洋务运动时期，中国涌现出了一批政府开办的学堂，除了京师同文馆外，还有上海广方言馆、广州同文馆、广东水师学堂、福建马尾船政学堂、南京陆军学堂等20余所。在这些学堂中，都开设了西方科学技术课程，如这些学校都开设了微积分和几何学等数学类课程，有的学堂开设了物理学和化学，有的还开设了天文学等自然科学。这些学堂后来成为了中国近代科学技术应用研究和科学教育的发源地。李善兰不仅提倡成立专门的教育机构，还提出了要培养专门的人才。当时，我国科技人才匮乏，如同文馆的中国教员只有4名，其中3名为中文教师，算学、天文教师只有李善兰一人。李善兰强烈地感到科技人才的培养时不我待，应该加强教师队伍的建设。这一教育思想直接影响到了后来的教育事业的发展。1897年上海南洋公学开启了中国师范教育的序幕，接着1902年的京师大学堂师范馆开学招生，开启了中国高等教育的先河。后来，各种新式大学堂的开办，为中国近代开展学术研究和科学教育事业奠定了基础。
在MoO3还原成MoO2的过程中存在低熔点中间相Mo4O11和MoO2.89的相变过程[5]，该转变过程为放热反应，若料层厚度较厚，则反应过程中的热量较难逸出，易使中间相出现局部熔融从而造成板结形成粗大颗粒，在粒度分布上呈现明显的第二峰。
(二)继承传统科学的思想
李善兰的教育活动体现了他继承发扬传统科学的思想，他在数学方面的学术成果，都是在继承和发展中国历代传统历算家的成果。李善兰的教育思想非常重视传统科学，如数学中的很多传统思想与西方近代科学思想是一脉相承的，李善兰指出科学思想对科学发展起到至关重要的作用。如李善兰在传统数学研究中独立地获得了微积分方法，得到了等同现在微积分中的几个著名公式[14]。他继承和发展中国传统数学理论，并在此基础上所创立的无限分割求极限方法与西方微积分中极限思想本质是一致的[15]。李善兰对中国传统垛积术进行推广，获得了中外著名的“李善兰恒等式”[16]。中国数理天文学中关于天文历法的计算问题，已经涉及到了西方天文学中的一些科学计算方法。传统物理学中的一些运动问题，与西方物理学中的想法一致。李善兰在同文馆中的天文算学馆举行的数学考试中，往往采用中国传统数学中的实例作为题目来考察学生对数学理论知识的掌握，学生解决该问题则是用到了新的数学理论。[17]同样，同文馆中的物理学考试、化学科目的各种考试、天文学科目的各种考试、医学知识的考试等，往往都是采用与传统科学思想相结合的方法来考察学生对新的理论的掌握情况。这一点无疑是重视传统科学思想在近代科学技术中应用的体现。
(三)借鉴西方先进科学技术
教育不能故步自封，不能只是学习中国传统教育中的知识体系，更应该学习西方先进的科学技术知识。李善兰翻译的《几何原本》后9卷、《代数学》《代微积拾级》《圆锥曲线》，是西方几何学、符号代数和分析学首次传入我国。李善兰在这几方面都有着很深入的研究成果，但是，有些成果是在传统数学文化影响下获得的，有些成果是在接触到这些西方著作后获得的。在这些著作的序言中，他高度肯定了西方数学的成就。李善兰指出，中国传统数学中都有关于极限、代数、无限分割求和等近代数学思想，但是都没有形成最后的结论。[18]西方在这方面往前走得更远，更加完善。李善兰认为，应该大力借鉴西方的科学技术理论体系，他还翻译了西方天文学著作《谈天》，西方物理学著作《重学》，西方植物学著作《植物学》，这三本著作是介绍西方天文学知识、力学知识和植物学知识的经典著作。在李善兰的倡导下，西方经典科学著作后来被翻译成中文出版发行。当然，有的还通过学术期刊连载，以期刊的形式介绍给中国学者。李善兰指出不仅要借鉴西方的科学技术知识，还要学习西方的管理科学，学习他们尊重教育、发展教育的先进思想。[19]1873年，李善兰为德国汉学家花之安(Ernst Faber，1839-1899年)的《德国学校论略》作序，其中特别提出了“科学教育强国”的观点，提倡科学教育是国家强盛的重要途径。1873年，李善兰的论文《星命论》发表在《中西闻见录》上，他指出破除迷信，要相信科学，相信教育能使国家强大、人民幸福。[20]然而，在清末新政之下的所谓教育改革中，还涌现出“中体西用”这一价值规则。一方面，清末教育中确实使用了“西学”知识，这些西方科学知识较大程度地融入了教育系统的制度构建；另一方面，这其中却恪守“中学”的理论本位精神的思想。故其教育中仍然展现出来一种浓厚的传统文化色彩这一现象[21]。伴随着时间的延续和认识的深化，“中体西用”的内涵和外延逐渐得以清晰起来，从两次鸦片战争到洋务运动时期，其主要是学习“西学”，即学习西方的科学技术知识。[22]李善兰正是处于这一历史时期，他提倡努力学习“西学”主要是学习西方先进的自然科学和工程技术方面的知识体系。他所提倡的这一主张在后来的教育体系演进的过程中得以肯定[23]。从科学发展的历史来看，任何历史发展阶段，科学理论总是源于社会与自然，并在实践中得到检验和逐步发展。[24]李善兰正是在认识到传统科学不能完全解释科学问题本身时，才认识到学习西方科学和技术的重要性。[25]
(四)重视实践应用与理论创新
李善兰十分重视科学理论的实践应用和创新。他在译完西方科学著作后，结合中西方关于该理论的认识，在此基础上完成了新的著作。其中《火器真诀》就是在分析学视角下，用解析方法来研究物体运动轨迹，这是李善兰注重科学理论的实践应用的代表。李善兰在翻译西方科学著作时，如果论述到一个理论知识的应用问题，他都会与中国传统科学理论联系起来，并且结合生活中的实际问题进行分析和解答。这看上去是理论知识的本土化，然而更多的是理论在实践中的应用。同时，他对近代西方在科学技术方面取得的成就高度认可，并且指出我国落后的原因就是因为科学技术水平的落后。只有科学技术发达，国家才能强大，才不会被挨打，而科学技术的进步来源于创新。正因如此，他才怀着科技报国的志愿，在接触先进的西方科技知识后，马上就转向翻译西方科技书籍与学习西方科技知识。[26]这完全体现了传播科技、振兴国家的科学教育思想，在谈论翻译《重学》目的时这种思想表达得最为清晰。他在译书序言中认为：“呜呼!今欧罗巴各国日益强盛，为中国边患。推原其故，制器精也；推原制器之精，算学明也……异日(中国)人人习算，制器日精，以威海外各国，令震慑，奉朝贡。”李善兰充分认识到要振兴中华，就必须学习西方先进科技知识。[27]而引入了西方科学体系后，对其还需要进行慢慢消化，然后在此基础上进行创新，这样才能得出更多的优秀成果。
(五)发扬爱国主义的教育精神
在李善兰的教育活动中，无不体现了他的爱国主义精神。早在1842年，李善兰32岁时，英军进攻乍浦，李善兰慷慨激昂地写下了《汉奸谣》《乍浦行》《刘烈女》等著名诗作[28]。这些作品表达了李善兰心中的爱国主义思想情节。1873年11月，李善兰创作的论文《孝丐诗》《丐妇传》发表在《中西闻见录》第16号上；12月，《瓜尔佳孝妇诗》发表在《中西闻见录》第17号上。李善兰不仅提出了爱国的思想，还提出中国传统思想中的忠贞烈女的忠孝思想。从李善兰一心想要科学救国这一点可以看出，站在历史的角度，李善兰在他生活的时代，是一名爱国人士。李善兰的爱国思想不仅是在狭义的爱国层面上，还体现在广义的层面上。李善兰同西方汉学家共同翻译西方科学著作的时候，与西方学者发生争论的时候，如果他的观点有理，他绝不退让。同时，他对西方先进的理论表示认可，但是对于中国传统科学中的理论和中国传统科学中的重要思想也给予高度肯定。李善兰还给西方学者介绍中国传统科学中的重要思想，给他们阐述中西科学在思想源泉上是一致的。[29]李善兰在这些方面得到了西方学者的肯定，西方学者也愿意与他进行学术讨论。从这些可以看出，李善兰具有一种高境界的爱国主义思想。
四、结语
综上所述，李善兰的一生，是“读书—著书—译书—教书”的一生，是从事科学研究和科学教育的一生。他是我国清末杰出的数学家、教育家，同时，他还是著名的科学翻译家、西学东渐的集大成者。他在传统科学研究和传播西方科学方面都有丰硕成果，并且从中可以看出李善兰的科学研究活动中伴随着科学教育。在整个李善兰的学术研究和学术交流活动中，在其“科学教育强国”的思想下，他提倡注重科学和教育。李善兰特别注重深层次的科学研究、分门别类学科教育、科学研究带动教育、学术互动激励教育、出版著作延续教育等方面。同时，还提倡成立专门的教育机构、继承传统科学的思想、借鉴西方先进科学技术、重视实践应用与理论创新、发扬爱国主义的教育精神等理念。这些都是李善兰“科学教育强国”教育思想的具体内容，也是其科学教育思想的精髓。
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收稿日期 ：2018-10-17
作者简介 ：张必胜，贵州师范大学教育科学学院副教授，博士。(贵阳/550025)
*本文系国家社会科学基金资助项目“李善兰传播西方科学历史研究”(16XSS003)阶段性成果。
(责任编辑 陈志萍)
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