鴉片戰爭以來，清政府在外交活動中，由於語言文字的隔閡，所受損失極大，因此，清政府決定成立外國語言學校，以培養外交與翻譯人才。先後由奕訢與李鴻章等奏請設立了京師同文館、上海廣方言館、廣州同文館等。京師同文館，為總理各國事務奕訢等奏請設立。奏摺中說：「與外國交涉事件，必先識其性情」、「欲悉各國情形，必先諳其語言文字，方不受人欺蒙」。因此請求於京師設同文館。同治元年（1862），同文館始業，最初只有英文館，是由原俄羅斯文館改設的，之後又增設法文、俄文、德文、東文（日文）館。值得特別指出的，同治五年（1866），鑑於西方各國科學技術的發展和軍事、武器創造的需要，奕訢等人又奏請加設算學館，學習天文、算學、西方製造技術。自然科學課程的設置，使同文館由單純學習外文的專科學校逐漸成為兼習科學技術綜合性的學校，科學教育開始滲入傳統教育制度中。此後，又設立了觀象臺、格致館，有了近代科學技術的實驗設備和實驗教學，說明當時中國已初步具有近代科學教育思想的萌芽。上海館方言館，同治二年（1863），由江蘇巡撫李鴻章奏請在上海設立外國語言文字學館。他說：「中國與洋人交接，必先通其志，達其意，周知其虛實誠偽，而後有稱物平施之效」。「果有經熟西文者轉相傳習，一切輪船火器等巧技，當可由漸通曉，於中國自強之道似有裨助」。學習內容，除外國語還有算學及經史詞章之類。同治八年（1869），上海廣方言館與江南機器製造局開設的學堂合併，仍名廣方言館，但教學內容擴大，加強了自然科學的教學。廣東同文館，建於同治二年（1863年）。史載「現據李鴻章奏稱，上海已議設立外國語言文字學館，而廣東事同一例，亦應仿照辦理」。同治三年（1864年）五月開館，學制三年，學成後，可充派各衙門翻譯官。