在这种教育和选官体制中，左宗棠屡试不第，他就愤而不再应试，在家里自学农桑、水利、地理等有用之学。沈葆桢倒是按科举制度中了进士，点了翰林，走入仕途。但是他一与西方人打交道，发现自己简直就是一个文盲。他痛感一个国家的落后是文化落后，人才落后。现在要造船，牵一发而动全身、动全国，动了老祖宗，首先动到了中国的教育体系，千百年来科举制培养的秀才、举人、进士，一个也用不上。他们决定边办船厂，边办学校。从西方引进造船业像栽下了一棵大榕树，但这树如果只有树干，而没有“气根”，永远只是一棵树，不能繁衍，不能成林。左宗棠上书说，花上几百万两银子，只造出十几条船，这不是目的。最终是要培养出自己的人才，能造船，会开船。他请办一座“求是堂艺局”，他要让洋人给他下仔。一听这个学校的名字就很有意思，既不是传统的“书院”，也不是后来叫的“学堂”“大学”。而取名“局”，在“局”中求自然之“是”（规律），学习具体的技艺。“艺”是从传统的六艺而来，中国还没有“技术”这个词汇。它生动地反映了中国教育机构的进化过程，就像一条进化中的美人鱼，已有人头，却还留着鱼身。
沈葆桢决心要在洋务这棵大榕树上多生下一点气根，接入中国的土壤，完成由洋到土的转化。船厂一开办，他就同时办了两所学堂——前学堂与后学堂。前学堂用法文授课，教造船，培养技工；后学堂用英文授课，教驾船，培养海员。沈亲自出题，招考最优秀的学生。学校实行最严格的“宽进严出”制度。每两个月考试一次，依考分划为三等。一等赏银十元。如三次一等，另赏衣料，三次三等则除名。开办之初共收生三百余人，只有一多半的人读到了毕业。现在看当时的办学章程，实为在中国近代教育史上打下的第一根界桩，兹录如下：
求是堂艺局章程
第一条 各子弟到局学习后，每逢端午、中秋给假三日，度岁时于封印日回家，开印日到局。凡遇外国礼拜日，亦下给假。每日晨起、夜眠，听教习、洋员训课，不准在外嬉游，致荒学业；不准侮慢教师，欺凌同学。
第二条 各子弟到局后，饮食及患病医药之费，均由局中给发。患病较重者，监督验其病果沉重，送回本家调理，病痊后即行销假。
第三条 各子弟饮食既由艺局供给，仍每名月给银四两，俾赡其家，以昭体恤。
第四条 开艺局之日起，每三个月考试一次，由教习洋员分别等第。其学有进境考列一等者，赏洋银十元，二等者无赏无罚，三等者记惰一次，两次连考三等者戒责，三次连考三等者斥出。其三次连考一等者，于照章奖赏外，另赏衣料，以示鼓舞。
第五条 子弟入局肄习，总以五年为限。于入局时，取具其父兄及本人甘结，限内不得告请长假，下得改习别业，以取专精。
第六条 艺局内宜拣派明干正绅，常川住局，稽察师徒勤惰，亦便剽学艺事，以扩见闻。其委绅等应由总理船政大臣遴选给委。
第七条 各子弟学成后，准以水师员弁擢用。惟学习监工、船主等事，非资性颖敏人不能。其有由文职、文生入局者，亦未便概保武职，应准照军功人员例议奖。
第八条 各子弟之学成监造者，学成船主者，即令作监工、作船主，每月薪水照外国监工、船主薪银数发给，仍特加优擢，以奖异能。
沈葆桢是为了造船才同时培养人才的，无意中他成了中国工科教育和职业教育第一人。中国的第一所工业专科学校，也是中国的第一所职业教育学校诞生了，这是一个伟大的创举，一块历史的里程碑。
