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学子的年龄同文馆初设，学生不是年龄太小，就是太大。
最初新学只有外语一科，调派八旗子弟，充任学员，年限１４岁以下。几年后设科学馆，满汉举人、生员、五品以下京外官员皆可投考。两个月后，“投考者寥寥”，只好放宽要求，没正途出身的也收。这样一来，终于有９８人投考。可到了日子，真来考试的只有７２名，最后录取３０名。 这就是中国第一所新学堂中最早学习科学的第一批新学生。 总教习丁韪良称这批新学生为“老青年”，但究竟有多老，最初他也不甚了了。有一天，他看见一个学生带着一个孩子，便问：“这是令郎吗？”对方微笑着答道：“是我小孙子。”丁韪良这才发现，同文馆学生几乎全部已婚，其中还有两对已是父子。又一天，丁韪良问一个学生：“什么事？你这么满面愁容的？”学生答道：“老师，我的孩子死了。”
这些学生大多仕途落魄，功名坎坷，这才来学新学―――近代西方科学；另外一个原因，是你只要来上新学堂，政府就付给高薪。但当时，他们为有科举功名者所不屑，被斥之为名教罪人，士林败类。他们自己也觉得是这么回事。“许多人连公开承认他们是同文馆学生的勇气都没有。”
奇怪的老师
初设外语教学班，总署（外交部）到处寻找既懂外语又通汉文的教师。传教士中原有这等人才，但事关意识形态，为中国第一所新学堂所不取。
后来教英文的有了，可其他语种，久不得人。急得总署大臣奕讠斤到外国使馆公干时，也是一心二用，“留心访查”。
后来法国和俄国公使分别推荐两人，一个叫司默灵，一个叫柏林。奕？亲自考核，发现二人双语并精。但司默灵是法国传教士，奕？一听，很不高兴，当即拒绝。法国公使再三解释，说这人是传教士，可早就不传教了，而且老实、忠诚、可靠，当外语老师没问题。于是奕？请旨定夺。奏折上说（译文），臣见了这个司默灵，表面上的确“看不出有传教士习气，再三言定，你到我同文馆是教书的，断然不准传教，一旦发现，立即辞退”，并要法国公使担保。至于那个叫柏林的，“臣等接见，觉得此人看上去不是那种特别狡诈的家伙，教咱们的学生学习俄语，好像问题不大。”诏准。同文馆从此有了法语和俄语班。
中国最早的新学老师，很少科班出身，多是半路出家。丁韪良在《同文馆记》中说，有个叫方根拔的，德国人，同文馆天文学教授，很喜欢标新立异，决心推翻牛顿的万有引力学说。一个夏日，他车上满载书籍，到八大处去，中途遇暴雨，车子翻了，书籍散落地面，绵亘数里。丁韪良安慰他时，他说：“唉，那雨水啊！二十年的工作毁于一旦，牛顿时代又可以苟延好几个世纪了。”丁韪良笑道：“说不定再过若干世纪，第二个方根拔还不能出生呢！”
对这些老师，政府确是不大放心，于是自己所派的国语教师，都负有“暗为查察之责”，一旦发现洋教习在政治或学术上出轨，小报告立刻就到了政府主管部门。
新学科目根据师资情况，逐年增加。每添设一门新学，都需要新教学设备，这很难办，必须总署批准才成。
一天，丁韪良弄来一套电报机，想通过这“新奇的发明”，诱导中方同意他增设物理教学科目。他请总署派人到他家，看他作电报试验。恭亲王奕讠斤派来４个人。丁韪良兴致勃勃地作实验，发现对方只是望着，既不了解，也没兴趣。其中的一个翰林说：“中国４０００年来没有过电报，固仍泱泱大国也。”诱导失败，丁韪良于是送给这４个人一些新鲜玩意儿，这下子他们高兴了。那是带磁性的鱼和鹅。他们看着，玩着，抚掌欢笑，叹为神奇，摆弄了很久。
丁韪良心中叹道：“唉，在文学上他们是成人，在科学上他们还是孩提啊！”后虽又有人来看过演示，电报机还是在总理衙门整整放了一年，最后被当作无用之物藏在同文馆的陈列室内。
几经风雨，同文馆的科学教育，终以八年学制，渐渐有了把学堂升为大学的条件，于１９０２年归并于中国第一所大学―――京师大学堂。从被动的意义上讲，中国近代史的大门是１８４０年英国炮舰轰开的，但直到懂得了“学会数理化，走遍天下都不怕”这句话的真正涵义，中国人才开始自觉进入近代史。
