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起源于法国的启蒙运动开启了西欧的现代科学，启蒙运动时期的思想家们以批判的眼光看待所有的传统，强调知识的重要性，知识应该为人类服务，知识能产生新的技术，产生新的机构，为了传播知识出版了各种类型的百科全书。启蒙运动讨论的一个核心议题是每个人都可通过教育获得知识。在启蒙运动中，法国产生了孟德斯鸠、伏尔泰以及卢梭等哲人，提出了有关现代政治的理论，为西欧现代国家的产生奠定了理论基础；在英国，涌现出了牛顿、瓦特、洛克、达尔文、培根等自然科学家，开启了自然科学的新时代。启蒙运动时期的德意志因为邦国和独立的自由城市林立，依然是一个松散的大帝国，迟迟没有跨进现代社会的大门。1806年秋季，新崛起的普鲁士王国加入反法同盟，在与拿破仑军队的战争中大败，失去了大片领地，国力衰竭。为此，以首相施泰因、哈登堡为首的王室官员和社会上层为增强国力推行一系列改革，教育改革是其中一项重要内容，主持教育改革的是外交家和语言学家威廉·冯·洪堡。
威廉·冯·洪堡自幼接受良好的教育，哲学大师康德曾是洪堡弟弟的家庭教师，两兄弟深受康德哲学思想的影响。洪堡曾就学于以提倡自由探索科学的精神著称的哥廷根大学。哥廷根大学吸引了大批求学者，他们当中有曾经在欧洲叱咤风云的拿破仑、梅特涅、俾斯麦等，也有世人瞩目的自然科学家。此外，洪堡还与德国狂飙突进运动的领袖人物之一席勒有着深厚的友谊，这一运动主张个性解放、要求摆脱传统束缚、提倡自由和创造。毋庸置疑，所有这些都在洪堡身上打下了深刻的印记。
洪堡抨击普鲁士王国当时现存的贵族教育、骑士教育以及普通民众实用教育的等级式教育体制，认为这种等级式的教育是阻碍社会发展的绊脚石，他致力于在普鲁士创建一种新型的教育体系，让所有阶层的人都能接受普及教育以促进社会的发展。他推崇瑞士教育家裴斯泰洛齐提出的要素教育的理念和方法，以此为基础开创了三级教育体系的教育模式，即初等教育、中等教育和高等教育。其中，高等教育的目的不仅是传授知识，而且还要创造知识。洪堡的教育思想，尤其是大学教育的思想落实在其创建的柏林大学。
1809年，积极推进普鲁士改革的哲学家约翰·戈特利布·费希特和新教神学家弗里德里希·施莱尔马赫等人谏言普鲁士国王弗里德里希·威廉三世在柏林建立一所大学以推进教育改革，他们推荐洪堡筹建。1810年柏林大学落成，1828年改名为弗里德里希·威廉大学。第二次世界大战结束之后，柏林市因被苏联红军和美英法联军分别占领而一分为二，1948年弗里德里希·威廉大学人文学科的部分师生由于政治原因离开原校址前往西柏林，组建了今天的柏林自由大学；坐落在东柏林的原柏林大学于1949年更名为洪堡大学，以纪念普鲁士王国的教育改革家洪堡兄弟。
洪堡在筹建柏林大学时贯彻了哥廷根大学提倡自由探索科学的精神，提出大学不仅仅要传授已有的知识，而且要创造知识，要把传授知识与创造知识统一起来。洪堡认为，中世纪欧洲传统大学里学生被动学习的教学方法，既不能提升学生的个性，也无法激发学生的内在价值。高等教育应该指导学生论证知识是怎样得出的，鼓励他们解释科学的基本规律，激发学生探索科学的精神。他强调，一个有能力的大学教师必须具有科研能力，是一个做出成绩的学者，他不仅要给学生讲授科学的原理，而且要引导其参与研究，在进行研究的过程中传授科学研究的方法，培养其思考能力。在这一办学方针的指导下，柏林大学首批聘任的教授都是在当时享誉世界的赫赫有名的学者，第一任校长费希特在哲学系执教，此后也担任过校长的黑格尔以及谢林等哲学大师先后接此教鞭。在建校之初，哲学系还设立了地理专业和农学专业，聘任近代地理学的创始人卡尔·里特尔，被称为博学家的洪堡的胞弟、现代地理学中多个学科的创始人亚历山大·冯·洪堡，农业科学的创始人阿尔布莱希·丹尼尔·特尔等为教授。
洪堡认为，现代大学应该是知识的总和，除了传统的人文科学专业以外，还逐渐开设了自然科学专业。柏林大学是欧洲第一所综合性的大学，聘任了那个时代负有盛名的自然科学家任教，诸如创立德国化学学会的著名化学家奥古斯特·威廉·霍夫曼，在物理学、生物学和心理学领域都卓有成效、第一次以数学方式提出能量守恒和转换定律的伟大科学家赫尔曼·冯·亥姆霍茨，在数学研究领域有重大突破的恩斯特·爱德华·库默尔，创建了病理组织学的约翰内斯·彼得·米勒，细胞病理学的创始人鲁道夫·菲尔绍，等等。这些学者不仅在柏林大学讲授课程，同时还主持实验室进行科学研究。正因为如此，柏林大学成为19世纪欧洲自然科学研究的重镇。
在洪堡看来，大学的任务就是要通过科学研究发展人的个性，众多的个性集合起来就构成了社会的多样性，多样性是社会的财富，学生只有参与研究才能提升自身的才能，激发科学探索的精神。然而，这种多样性常常会因为各种干预而消失，所以自由是高等教育必要的先决条件，而能够给予和保证大学自由的是政府。柏林大学可以说是欧洲第一所由国家创办的完全世俗的大学，它打破了长期以来女学生不能接受大学教育的禁忌，破除了传统大学教育的束缚，实践学术自由以及教学与科研一体的办学方针。洪堡认为，政府对大学只需履行两个职能：一是保证大学的自由，二是任命由教授委员会推荐的大学教授。为了保证大学的教育质量，洪堡在大学中建立了教授认证制度，那些获得博士学位者必须通过符合教授资格的科研考试才能在大学任教。真才实学的教师队伍不仅培养了一批又一批有为的人文科学和自然科学的杰出人才，而且使柏林大学很快跻身于欧洲一流大学行列，威廉·冯·洪堡也因此成为世界高等教育史上的一座丰碑，他提出的大学教育理念至今仍被世界各国高校所奉行。
洪堡主持教育改革的时间虽然不长，但他的三级教育体制以及大学教育的理念在普鲁士王国以及统一后的德国扎下了根，19世纪上半叶仅在普鲁士王国境内就相继以柏林大学为模式建立了5所大学。三级教育体制在全德意志地区的大力推广培养了大批教师，中等教育学校在各地快速增加，在很大程度上提高了国民素质，为德国的现代化创造了必要的条件。
