培養「制器之人」
基於「自強」的需要，李鴻章在引進「制器之器」、創辦軍事工業的同時，試圖推進科舉改革，造就掌握科學技術知識的新式人材。
清承明制，取士仍由科舉。清以科舉為「掄才大典」，無論文武，總以科甲為重，謂之正途。「其餘雖能學貫天人，道侔伊呂者，皆謂異路。」
②文科鄉會試皆三場，各場試以四書文、五經文、詔、表、判、策、論，三場中以首場為重，而首場尤以四書文為重。鄉會試如此，童生院試與生員的歲、科試亦然。四書文亦稱八股文，八股言其形式，四書則言其內容。以八股取士的科舉制度，堅持「憑文而取，按格而官」的原則，企圖用功名利祿籠絡知識分子，用儒家學說「化民成俗」，藉以鞏固封建統治。隨著封建制度的愈趨腐朽，科舉制度流弊日深。及至鴉片戰爭前後，由於外國資本主義的崛起，促使一批憂國之士認識到八股取士導致士子只知詩文而不通中外，「心術壞而義理錮」。為了遴選真才，以適應時勢之變遷、挽救清朝統治的危亡，必須改革科舉制度。當時，龔自珍、潘德輿等倡導於下，祁、王茂蔭等奏請於上，他們相互呼應，要求改善而不是廢除科舉制度。他們儘管都是封建制度的「補天」者，但他們譏切時弊，呼籲改善八股取士制度，卻使「萬馬齊喑」的黑暗王國透露出一線光明。
太平天國運動和第二次鴉片戰爭，猶如強烈地震一樣，撼動者清朝封建統治。嚴重的「內憂外患」，暴露了科舉乏才的危害，推動著晚清科舉改革的進程。早期維新志土和某些洋務官僚成為推動晚清科舉改革的主要力量。
1861年早期維新志士馮桂芬在《校邠廬抗議》一書中，發表了《改科舉議》、《制洋器議》等論文，成為60年代思想界倡導科舉改革的嚆矢。隨後王韜、鄭觀應等維新志士接踵而起，分別寫成《上丁中丞》、《變法自強》
和《論考試》、《西學》等論著，在思想界掀起了一股宣傳科舉改革的浪潮。
與此相呼應，李鴻章等一批洋務官僚紛紛上疏清廷，企圖依靠皇權把變通考選之制的理想付諸實踐。據約略統計，從同治三年李鴻章請專設一科取士開始，到光緒十三年陳琇瑩請將明習算學之人歸入正途考試為止，洋務官僚奏請變通考選之制的，就多達十五、六人次，比鴉片戰爭前後增加了七、八倍。
著書立說的早期維新志士和上疏建言的洋務官僚在改革科舉問題上，具有某些一致或相似的見解。
他們朦朧地認識到經過兩次鴉片戰爭，資本主義列強紛至沓來，閉關鎖國、孤立於世界之外的時代一去不復返了。在中外接觸中，中國封建主義暴露了自己的落後，而外國資本主義則顯示出自己的先進。中國只有翻然變計，師敵所長以自強自立，才能擺脫落後而躋身於先進之列，免於挨打受辱的命運。新時代要求「洞達時世之英才，研精器數之通才，練習水陸之將才，聯絡中外之譯才。」
①然而，八股取士制度卻只能引導士子「鶩虛而避實」，學用脫節。為了造就新時代所需要的新式人才，必須「推廣中西之學，宏開登進之途」，改革之舉，引進西學，以西學之精否為取士的標準之一。這就突破了封建主義的藩籬，更新了傳統的崇尚義理、輕視末技的價值觀念，為改變人們對封建文化的盲目追求和在中國廣泛傳播西學開闢了道路。
② 《運會說》，《記聞類編》，卷4，第27頁。
① 薛福成：《強鄰環伺謹陳愚計疏》，《庸盦海外文編》，卷2，第17頁。
他們一般都認為科舉制度系「祖宗成法」，難於率議更張，應「寓變通於轉移之中」，一面改革科舉考試內容，一面於文武正科之外，特設專科以考西學，「可與科目並行不悖，而又不以洋學變科目之名。」
②當然，他們之中也有人或者主張廢八股、進而「廢科第而為薦舉」，或者主張興藝學而反對另立一科。
他們一般都主張把改革科舉與興辦學堂聯繫起來，多設學堂隨地教人，多選學生出洋學習西學，以期造就適合於新時代需要的「真才」，并力圖使學堂畢業生和留學生都獲得正途出身，齊仕進於科第。當然，他們之中也有人或偏重於改革科舉，或只倡導興辦學堂而未涉及科舉改革的。
李鴻章早年既業八股以竊科第，又著意通經致用之學，前者使他深知八股之害，後者使他關心「尊主庇民」。他的科舉改革思想與實踐，經歷了一個逐步發展的過程。大約從19世紀60年代初開始，他的側重點在於變通考試功令，另開洋務進取一格，而不是否定科舉制度本身。因此，他一面力爭改功令、興洋學、廢棄小楷試帖，一面採取了一些趨就「科目」的措施。
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，那麼李鴻章推進科舉改革的努力則是以創辦新式學堂作為突破口的。因為當時科舉制度制約著教育制度。正象時人所說的：
「自明科舉之法興，而學校之教廢矣。國學、府學、縣學徒有學校之名耳。考其學業，科舉之法外，無他業也；窺其志慮，求取科名之外，無他志也。」
①要改革科舉制度，就勢必觸動舊的教育體制。李鴻章深知辦理對外交涉事件，必須有懂得外國語言文字，「通其志，達其意，周知其虛實誠偽」
之人，才能「有稱物平施之效」
②；引進西方近代軍事裝備、機器生產，只有同造就掌握近代科學技術的人才相結合，才能發揮應有的作用；而所有這類人才都是無法指望科舉制度制約下的舊教育所能培養出來的。早在1863年江蘇巡撫任上李鴻章就根據馮桂芬的建議，奏准在上海設立廣方言館。這個廣方言館雖說是「仿照同文館之例」，但實際上卻突破了同文館的模式。同文館的學生「系由八旗咨取」，實為八旗子弟學校。而上海廣方言館則招收近郡文童，「候補佐雜及紳士中有年及弱冠願入館學習者，一體準保進館學習」
③。同文館是外語學校，而上海廣方言館則不僅培養「精熟西文」的翻譯人才，而且學習西方自然科學和製造技術。同文館學習外語「如能純熟， 即奏請給以優獎，庶不致日久廢弛。」上海廣方言館則規定：文童學生「學成之後，送本省督撫考驗，作為該縣附學生，准其應試」
①，以便謀取科甲正途出身。
上海廣方言館和北京同文館一樣，作為傳統教育的對立面，在當時無疑起了開風氣之先的作用。1869 年上海廣方言館併入江南製造總局，招收 15—20歲的學生入學，學習漢文、英文、法文、算學、輿地等課程，4年畢業。
在創辦上海廣方言館的第二年，李鴻章乘答覆總署有關學制外國武器問題詢問之機，首次向清廷提出變通考試功今、「專設一科取士」的問題。他認為傳統的科舉制度排斥科學技術教育， 是中國人才缺乏和技術落後的原因② 鄭觀應：《考試》上，《盛世危言》，《鄭觀應集》，上冊，第296頁。
① 湯成烈：《學校篇》上，盛康：《皇朝經世文續編》，卷65，禮政五，學校下。
② 《同治二年二月初十日江蘇巡撫李鴻章奏》，《洋務運動》（一），第139頁。
③ 李鴻章：《請設外國語言文字學館折》，《李文忠公全書》，奏稿，卷3，第12頁。
① 李鴻章：《請設外國語言文字學館折》，《李文忠公全書》，奏稿，卷3，第12頁。
之一。中國只有「學習外國利器」，才能「自強」而與外國並駕齊驅，而「學習外國利器」的關鍵在於引進外國的「制器之器」和培養自己的「制器主人」。
他正是從學習西方近代的軍事裝備和機器生產、造就掌握近代工程技術的人才出發，呼請「專設一科取士」的。他所提出的「專設一科取士」的主張，深受馮桂芬思想的影響，而略勝於同儔。當時馮桂芬正在李鴻章幕府，「有大政或遇事變，得所咨度」，馮桂芬「每一書成，遠近學者爭快睹焉」
②，李鴻章自然也不會例外。馮桂芬在《改科舉議》和《制洋器議》兩文中，主張「改定科舉」與「特設一科」「並行不悖」，而「特設一科」的目的則在於引導「聰明智巧之士」「以從事於制器尚象之途」，「自造自修自用」西方堅船利炮。很顯然，馮、李關於「專設一科取士」的設想如出一轍。馮、李企圖把西方近代工程技術引進科舉，無疑是一種歷史的進步。當然，李鴻章畢竟不是馮桂芬，他尚未象馮桂芬那樣，把「改定科舉」與「特設一科」結合起來，而只是主張在原有「科目」之外另立一科罷了。1867年李鴻章代呈藩司丁日昌條款，主張對「文場科舉之制，略為變通」：
取士兼求實用之才，戚繼光云：所用非所學，所習非所用，最為兵家大害。夫豈獨治兵也哉？今之儒者，殫心勞神於八股文字，及出而致用也，閉戶造車，或不能出門合轍，似應於文場科舉之制，略為變通。擬分為八科，以求實濟