1925年，魏时珍回国，被京、沪数理界专家视为后起之秀，名重一时。魏时珍先后在上海同济大学、成都大学、四川大学理学院、川康农工学院、国立成都理学院任教。川康农工学院和国立成都理学院都由魏时珍亲手创办，并曾任川康农工学院院长、国立成都理学院院长。1949年国立成都理学院结束，学生合并入四川大学。1951年8月，在周恩来及张澜的亲自关心下，魏时珍受聘四川大学数学系教授。
从德国归来的魏时珍是最早沟通阿根廷学派与中国数学界联系的学者，他给学生带来了最新的数学理念，早在20世纪30年代，魏时珍就在国内讲授“偏微分方程”、“变分法”、“相对论”等新兴学科。1935年，中国数学会成立，魏时珍当选为第一届理事，并担任杂志编委会成员，此时的他，已成为中国数学界的元老。魏时珍研究领域是微偏分方程和数学物理研究，对当时的中国数学界而言，这无疑是一个神秘而充满挑战性的学科。而早在留学德国期间和回国初，他已发表了一系列高质量的数学论文：
1925年他在《少年中国》学刊上发表《人类进化面面观》、《科学之宗旨》、《量子论的数学基础》。
偏微分方程的大学教材
1927年，中华文化教育基金董事会特聘魏时珍为成都大学客座教授兼理学院院长。在此期间他为给学生们提供一本规范的数学讲义，特撰写了《偏微分方程》一书。该书于1936年由商务印书馆出版，这是中国第一本关于偏微分方程的大学教材，对中国现代数学研究的发展有着重要的贡献。
主张文史哲为一体，文科、理科相互渗透
魏时珍认为文、史、哲应为一体，密不可分，为此，他提出，大学专业设置不宜过细，文科、理科应相互渗透，扩大学生的知识领域，使学生在校期间既能获得本专业的知识，又可以对其他学科有所了解。20世纪世纪30年代，魏时珍把这种教育理念带到四川大学，在他就任四川大学理学院院长时，便向学校建议：数学学院应开设文、史课程，文、法学院的学生也应该学习一点自然科学。
研究领域涉及数学、物理、哲学、文学等多学科 魏时珍的研究领域，并不局限于数学本身。1937年，魏时珍在《哲学评论》学刊上发表《康德与马克思对话》；1958年，主编《相对论》；1980年，在成都撰写《孔子论》一书，论述老子倡导仁政爱民，有教无类，礼乐修身的事业。
1982年，魏时珍在国外的朋友、学生收集他在海外发表的论文，汇总出版了《魏嗣銮先生科哲论文集》。
1984年6月，德国哥廷根大学向这位60年前获得学校博士学位的第一位中国人颁发了《金禧特别纪念证书》，表彰他数十年来在数学领域的成就，以及为增进中国与德国之间数学交流所作的卓越贡献。
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