同治十年五月初十，江南製造局的槍炮車間里，曾國藩正看着一名年輕工匠擺弄新改造的機床。那工匠對着機床說明書翻來覆去看了半天，卻連齒的安裝順序都沒弄明白，最後只能紅着臉找洋技師求助。這一幕，像刺扎在曾國藩心裡 —— 自 “恬吉號” 下水後，製造局的產能越來越高，可懂技的工匠卻越來越不夠用，尤其是能看懂洋圖紙。會作洋機的年輕人，更是寥寥無幾。

“馮總辦，” 曾國藩轉對馮焌說，“你看這況，要是總靠洋技師，咱們的洋務永遠做不大。得自己培養人才，不然以後洋技師走了，這些機怕是要廢鐵。”

馮焌早就有這顧慮，只是一直沒敢提：“大人說得是，可培養人才哪那麼容易？咱們的工匠大多是靠手藝吃飯，沒讀過書，看不懂圖紙；讀書人又大多看不起工匠活，不願來製造局。”

“那就辦個學堂！” 曾國藩突然開口，語氣堅定，“專門教年輕人學機械。學外語，畢業後直接到製造局幹活。這樣既有人懂技，又有人能跟洋技師通，豈不是兩全其？”

這個想法不是憑空來的。早在去年理天津教案時，曾國藩就發現，懂外語的人太，跟洋人涉時常常因為翻譯不準鬧誤會；到了兩江，看着製造局裡洋機越來越多，卻沒人能徹底搞懂原理，他更覺得辦學堂刻不容緩。

五月中旬，曾國藩召集丁日昌。馮焌等幕僚，在總督衙門商議辦學堂的事。他坐在主位上，手裡拿着一張草擬的學堂章程，逐條跟眾人討論：“學堂就‘江南機學堂’，選址在製造局旁邊，方便學生隨時去車間實習。課程分兩門，一門是機械，教學生看圖紙。造機；一門是外語，主要學英語和法語，方便跟洋技師通。”

丁日昌接過章程，翻了幾頁，提出疑問：“大人，學生從哪兒來？要是招不到合適的人，學堂辦起來也是空架子。”

“從江寧府學。蘇州府學里挑！” 曾國藩早有打算，“選十五到二十歲的年輕學子，要聰明好學，願意學機械。學外語的。府給他們發生活費，畢業後優先到製造局任職，相信會有人來的。”

馮焌又問：“那老師呢？咱們自己沒懂機械和外語的人，總不能全靠洋技師吧？”

“洋技師可以請，再從製造局裡挑幾個技好的老工匠當輔助老師，教學生實際作。” 曾國藩頓了頓，補充道，“還要請個飽學之士當總教習，教學生讀聖賢書，不能學技，忘了做人的道理。”

眾人你一言我一語，把章程越改越細：學制定為三年，第一年學基礎課程，第二年學專業知識，第三年到製造局實習；考試分月考。季考。年考，不合格的學生要退學；畢業考核合格的，除了去製造局，還可以推薦到其他洋務企業任職。

五月底，曾國藩把擬定好的《江南機學堂章程》和奏請設立學堂的奏摺一起送到京城。奏摺里，他詳細說明了設立學堂的必要：“江南製造局為洋務基，然懂技。通外語者寥寥，若不及時培養人才，恐洋務難以為繼。設立江南機學堂，既為製造局儲備人才，亦為國家自強積蓄力量，懇請朝廷恩准。”