1880年8月22日，清政府从李鸿章奏，派吴赞诚驻天津筹办水师学堂。北洋海军的建立，急需海军技术人才。李鸿章请来因病离任的福州船政大臣吴赞诚为督办，仿照福州船政学堂兴工修建，于次年8月落成。学堂设在天津机器东局之旁，“堂室宏敞整齐，不下一百余椽，楼台掩映，花木参差，藏修游之所无一不备。另有观星台一座，以备学习天文者登高测望，可谓别开生面矣。”学堂以严复为总教习(校长)主持教务，聘用英国军官教练。学堂招收自13岁以上、17岁以下，已经读书数年，读过两三经，“能作小讲半篇或全篇者”入学。学制5年，分设驾驶、管轮两科。前4年学习英文、几何、代数、三角、驾驶、测量等课程，并习汉文，训演外国水师操法。最后一年上练船实习。毕业后分往北洋海军任职，或选赴外国留学。这座新式学堂成为培养海军技术人才的基地。