尝试启发教学，独树一帜；领导几所大学，成就斐然；创议教育改革，振聋发聩。但是，教育家的声誉抹不去他工程家的理想———为中国建造现代化大桥梁。
1．最受学生欢迎的年轻教授
1919年10月，茅以升刚完成博士论文，就收到了唐山母校罗忠忱校长的信，信中说一位美国教授聘期将满，希望茅以升回国接替。他立即回信表示接受聘请。
12月18日，茅以升登上了返回祖国的轮船。第二年1月4日回到南京，与阔别3年多的家人团聚。他离家时，儿子于越才1岁，现在已快5岁了。于越瞪大眼睛望着这位陌生的爸爸，怯生生地不好意思靠近。茅以升上前抱起儿子，在亲切的爱抚中，心中不免涌起许多感慨。
1920年8月，茅以升赴唐山母校（已改名为唐山工业专门学校）任教授，讲授结构力学、桥梁设计等课程。
在母校的欢迎会上，有人请茅以升介绍他的博士论文。他不愿让深奥的问题冲淡了欢快的气氛，谦虚地说：“那篇东西确实不值一提。”但是大家都想知道他论文中的新思想，一定要他介绍，他也就不再推辞，用很短的时间就把他论文的基本思想生动地介绍了出来。
他深入浅出的介绍赢得了一片赞赏声，罗忠忱先生高兴地说：“我教出这样的学生，以后我的教材也不必大改了。”
1921年，北洋政府将北京的邮电铁路管理学校和上海、唐山的工业专门学校合并为交通大学，由交通部总长叶恭绰兼任校长，唐山工业专门学校改名为交通大学唐山学校，任命罗忠忱、茅以升为正、副主任。
茅以升每周上课都在20节以上。他从一开始教学，就努力追求良好的效果，讲课时努力做到概念清楚，逻辑严密，同时注意深入浅出，运用饶有兴味的事例，来解释理论概念，并力求讲清它的实践意义，使学生透彻领悟，融会贯通，不但知其然，而且知其所以然。
他还特别注意与学生建立融洽的关系，常常约请学生到家中做客，征求学生的意见，让学生指出和帮助改正他讲课的缺点。在无拘无束的谈话中，师生情谊加深了，同时他也了解了学生的接受程度。
他还鼓励学生在课堂上向他提出问题，渐渐形成他独具特色的教学方法，用他自己的话说是“学生考先生”，这种方法的直接目的是了解学生的学习情况。
每次上课的前10分钟，他先指定一名学生就上一次课提出一个疑难问题，从所提问题的深浅就可知道这名学生对课程领会到什么程度，是否作过深入的钻研。如果问题提得好，甚至使他不能当堂回答的，就给学生打满分；如果实在提不出问题，就由另一名学生提问题，让前一名学生来回答。
这种教学方法，大大地提高了学生的学习兴趣和学习效果，促使他们深入思考和钻研。学生提的问题越来越有意义，越来越深刻。问题虽是一个学生提出的，但经过老师的解答，全班学生都受益。
学生提问题的积极性被激发出来后，就出现了这样的情况：大家相互竞争，看谁能难倒老师；于是提出了很多难问题、怪问题。有的问题是茅以升从来没想过的，他就把问题记下来，经过研究后再讲给学生；有些问题对他很有启发，成为他的研究课题。他从这种教学方法中深深体会到“教学相长”的乐趣和益处。
“这种教学方法并无奥妙。”茅以升后来说，“就是实行启发式教学，摒弃灌注式或称填鸭式教学。”
茅以升讲的课，不但本年级学生爱听，而且吸引高年级学生也来听，教室常被挤得满满的。
2．东南大学工科主任
1922年4月，“直奉战争”一触即发，交通大学被迫解散，唐山学校改称唐山大学，校长换人。5月，“直奉战争”爆发。茅以升感到压抑，于7月学期结束，辞职回南京，就任国立东南大学教授、工科主任。
当时的东南大学，名师荟萃，集中了我国许多科学家。学校设5科30系，学科数量全国领先。5科中的4科都有4至7个系，都有一批一流学者，而工科只有一个机械工程系，师资、设备都较薄弱。在管理系教授杨杏佛的举荐下，东南大学聘请茅以升来主持工科，谋求发展。
茅以升带着振兴东南大学工科的愿望和蓝图，一上任就投入紧张的工作，规划工科的发展。经过短时间的充分酝酿后，他与杨杏佛等7位教授联名向校教授会和评议会提出增设土木工程系和电机工程系的议案。
由于议案论证充分，可行性强，校教授会和评议会一致通过。自此，东南大学工科就有了机械、土木、电机三个系；后来虽历经合并变迁，但直到今天，这三个系仍是东南大学的主干系。
随着工科的扩大，茅以升着手进行教学改革，制定教学、科研以及调查、推广的规划，并竭诚延请知名教授，还从国外购置必需的先进设备，用以新建和扩充各实验室，并创办了各系所属的工场。东南大学工科出现了欣欣向荣的局面。
除了繁重的校务外，茅以升每周都要上课20节以上，先后讲授结构力学、桥梁设计、土木学、工程建筑等课程。他的“学生考先生”教学法，效果非常好，引起全校学生很大兴趣。东南大学当时已采用学分制，学生可以自由选课；选听茅以升讲课的不仅有工科各年级学生，还有其他科的学生和教师。因工科的发展才刚刚开始，全部学生只有60多人，但他讲课的教室里总是很拥挤，听课者常常有100人以上。
著名教育家陶行知先生当时是东南大学教育系教授，曾带领本系学生来听茅以升讲“工程建筑”课。
“学生考先生，”陶先生称赞道，“这的确是个崭新的教学方法，开创了我国教育的一个先例，值得推广。”
1924年春，正当茅以升满怀信心，筹划工科的进一步发展时，江苏省公署以本省已有五所工科院校为由，决定停办东南大学工科。而真实原因是浙江军阀连年战争，当地工商业凋敝；政府税收减少，又要支付巨额军费，财政陷于困境。
东南大学董事会也因资金筹措困难，事先没有征求工科意见，就同意了省公署的决定，作出了停办工科的决议。
消息传出，全校震惊，茅以升更是痛心和愤慨。他一年多的心血，转眼之间将付诸东流。他不能理解，这么一个符合社会需要，刚刚进入良好发展状态的学科，为什么说停办就停办了呢？工科全体师生在精神上、时间上、学业上要遭受多大损失！他当即奋笔上书校长，并请转校董事会，要求复议。
“此次工科存亡问题何等重要，竟草率通过，使科主任无发言之余地。”他愤慨地写道，“准此以观，则凡他科他系均可任意废止，大学前途，何堪设想！”
学生和教职员也分头集会，要求校方坚决抗争。
校长郭秉文也不愿停办工科，他恳请校董事会保留工科，同时上书省长韩国钧，陈述东南大学工科的历史、现状与成绩，请求不要摧残，希望大力扶持，以保全东南大学的元气。
在校内舆论的压力下，校董事会于5月重新审议停办决定，结果仍然维持原决议。师生情绪更加激愤，学生表示“誓不离校”。6月，董事会又开会复议，会上出现严重的意见分歧，议而无决。事情处在僵持状态中。
茅以升心急如焚，亲赴北京，向最高当局当面陈述，要求保全东南大学工科。
3．河海工科大学校长
1924年6月，南京河海工程专门学校发生了学生罢课请愿事件，促使东南大学工科停办风波得到了变通解决。
河海工科专门学校创办于1915年，是我国第一所培养水利专门人才的高等学校，隶属于全国水利局，经费由河北、山东、江苏、浙江四省分摊。学校没有自己的校园，校舍全靠租借，曾几次搬迁。师生居住拥挤，非常不满，终于爆发了这次罢课事件。
罢课学生提出四点要求：（一）撤换校长；（二）迁移扩充校舍；（三）改进校务；（四）更换校名，称大学。并派两名代表进京向全国水利局请愿。水利总长亲赴南京处理此事。
江苏省公署与水利总长经过反复商议，决定将东南大学工科与河海工程专门学校合并，改组为河海工科大学，隶属于全国水利局，由茅以升出任校长，经费仍由四省分摊；迁移校址，扩充校舍；东南大学工科学生或留在河海工科大学，或转入本省其他工科学校，或放弃学业，由自己选择。
这样的处理结果，各方都比较满意，两场风波得以平息。