如果說李鴻章的洋務活動是從“師夷長技”、“練兵練器”開始的話，那么李鴻章推進科舉改革的努力則是以創(chuàng)辦新式學堂作為突破口的。由于科舉制度制約著教育制度，導致李鴻章在進行洋務運動，引進西方近代軍事裝備、機器之后，缺少相應的洋務人才。而這些西方軍事裝備和機器，只有同掌握近代科學技術的人才相結合，才能發(fā)揮應有的作用，否則就是一堆破銅爛鐵。而這類洋務人才是沒辦法通過科舉制度的舊教育培養(yǎng)出來的，所以在邁開“覓制器之器”的左腳后，李鴻章緊接著邁開了“覓制器之人”的右腳。

1863年，李鴻章在任江蘇巡撫時，根據(jù)馮桂芬的建議，在上海設立廣方言館。1867年李鴻章和曾國藩、丁日昌一起在江南制造總局附設翻譯館。

由于滬局是一所專門制造軍械的兵工廠，其中一些相關的近代軍事技術離不開數(shù)學和其他科技知識，所以為了弄清“用器與制器之所以然”，就必須翻譯西方有關工業(yè)制造和與之相關的學科著作，當時的李鴻章認為“翻譯一事，系制造之根本”。應該說李鴻章在籌辦洋務運動初期，敏銳地把握住了人才缺失這一問題的關鍵，采取了先易后難、由表及里的解決方法，但這一手段又因為其功利性而帶有明顯的局限性。從翻譯的著作來看，李鴻章主要是倡導圍繞軍事技術探索西學，并不重視人文科學和其他基礎理論著作的翻譯，沒有考慮到洋務運動的深化必然要由技術表層深化到文化、制度的骨髓。

1875年清政府決定大辦海防后，李鴻章受命兼北洋海防大臣，四年后又受命管理各省購造船艦和部署等具體事務，海軍衙門成立后更是一手掌握住清王朝近代海軍的籌建大權，正是因為長期從事海軍籌辦的各種具體事務，李鴻章深感購買艦船難，想要找到能夠統(tǒng)領先進艦船的將領更難。因此，興辦各種軍事學堂，很快便成了李鴻章大量購買艦船以外的重要活動。這其中較為著名的是天津北洋水師學堂和陸軍武備學堂，它們分別是中國最早的海軍、陸軍?？茖W校，其中作為中心的則是天津北洋水師學堂。

在計劃創(chuàng)辦天津北洋水師學堂之初，李鴻章就指出了它的重大意義：北洋海軍如今規(guī)模逐漸擴大，但管輪和駕駛的初級軍官的來源只有福州船政局，一方面難以滿足對人才的數(shù)量需求，另一方面，水手多是南方人，容易造成人地兩生的情況。

1881年8月天津北洋水師學堂建成，學校就建在天津機器局東局旁邊。天津北洋水師學堂課堂所授內(nèi)容和福建船政后學堂相比增加了一些外場課目，主要是一些步兵初級操練和槍炮、魚雷等武器的使用，學習還細分為駕駛、管輪兩個專業(yè)。對于根據(jù)北洋海軍發(fā)展建設需要創(chuàng)辦天津北洋水師學堂，李鴻章自己很有成就感，他曾在奏折里說道：“水師為海防急務，人才為水師根本，而學生又為人才之所自出。臣于天津創(chuàng)設水師學堂，將以開北方風氣之先，立中國兵船之本?！?/p>

1884年中法戰(zhàn)爭中，福建海軍遭到法國海軍重創(chuàng)，南洋海軍也遭到較大的損失，大清只剩下李鴻章北洋海軍一枝獨秀。李鴻章乘此時機促成海軍衙門的設立，將海軍建設發(fā)展的大權全部攬入手中，從此終于可以放開手腳干洋務了。

1885年2月，時任直隸總督兼北洋通商大臣的李鴻章根據(jù)淮軍將領周盛波和周盛傳的建議，在天津創(chuàng)辦中國近代第一所陸軍軍官學?！旖蛭鋫鋵W堂，這在當時各種水師學堂林立的背景下頗有獨樹一幟的意味。雖然它在中國近代史上僅僅存在了短短的15年，但它對中國軍事近代化，尤其是對軍事教育近代化的重要影響是不可忽視的。