在中国近代教育发展史上，天津开时代风气之先。早在清光绪二十八年（1902），直隶省就成立了新式教育机构——学校司。翌年，更名为直隶学务处。此后，直隶学务处由保定迁往天津办公。光绪三十二年（1906），又改设提学使司，直接由直隶总督管理。提学使司下设学务公所，专门管理新设学堂的具体事务。这些机构的设置，直接促进了天津近代新式教育的开展，并使天津教育走在全国前列。
推动教育的发展，除了强有力的机构建设外，相应的配套环节也必不可少，教科书就是其中重要的组成部分。在清末，为了编写、翻译、出版适合新学发展的教材，官方在天津设立了编译图书局。后将其规模扩大，改名为直隶教育图书局。
在《大公报》上，最早出现“直隶教育图书局”的名字可以追溯到1908年2月10日。在这一天的报纸上，大公报馆印刷业务的广告里，作为报馆的业务代理处，就写有“河北公园教育图书局”字样。可见，当时它是附设于河北公园（今中山公园）的直隶学务公所办公楼内。
寄人篱下并非长久之计。仅半年后，直隶教育图书局就开始择地建房。1908年10月9日的《大公报》以《起建图书局》为题进行报道：“旧城东门外宣讲所后，近又创设直隶教育图书局一处，刻正鸠工庀料，大兴土木。想他日落成，亦可为学界开通知识之一助也。”
1909年1月，位于东马路天津府县劝学所之旁的直隶教育图书局落成。由此，河北公园与东马路两个地址并存，以南北而分，河北公园的书局称为北号，东马路的新局称为南号。在《大公报》的南号开张广告中，详细开列了其营业范围：“专售教科图书、仪器标本。一切学堂用品，无不美备，兼办南纸屏联、名人字画、原拓碑版、湖笔徽墨、牙晶图章、端歙名砚、各色绫绢、名人册页，一切文房用品，无不精良。”
1912年，民国肇始，改良教育成为社会要务。当时，上海的各类新学教科书出版较早，经验丰富，广受学界欢迎。直隶教育图书局特派干事远赴上海，精挑细选后，与知名教科书发行机构中国图书公司、中华书局接洽业务，并成为两个机构在北方的发行所。由此，大批最新式教科书由沪抵津，造福沽上学子。（见1912年4月14日《大公报》）
另外，直隶教育图书局在改良年画方面的工作也是独树一帜。民国初年，直隶巡按使公署天津教育司社会科对年画进行改良，旨在辅助社会教育，破除陈旧陋俗，革去社会恶习，遂对杨柳青年画进行了考察，并在天津以彩色石印法印制了一批改良年画。自1912年10月起，供职于直隶教育图书局的阎道生等人，相继创作出一系列风格清秀、反映时代特色的新画稿。流传至今者，如《幼稚园》《家庭教育》《戒早婚》《破除迷信图》《游杨立雪》《家禽守信》《楼护重义》等。在这些画上，均有“直隶学务公所印行”“直隶教育图书局印书处刷印”的落款。时至今日，这些年画已成为民间美术研究的珍贵材料。
到20世纪20年代末，随着天津教育主管机构的调整，以及各书店对于教科书及相关教材的日趋重视，直隶教育图书局也淡出了公众视野。
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