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虽明知为纸片糊裱，但不得不为。老夫心中之苦痛，实难为外人道也！兴教育启万民之智，虽然困难，但老夫一定会极力争取。”
李经述说：“如今之时局，列强对中国虎视眈眈，我等都是温水中的青蛙。早一天变革，中国就多一分希望。容闳归国，可兴办北洋大学，开启民智，培养西学人才，这也是明知不可为而为之。”
李鸿章认为一代人总需做一代人的事，便说：“老夫已垂老，尚能活几年？也罢，当一曰和尚撞一天钟，钟不鸣了，和尚亦死。你放手去做吧，我全力支持，不过朝廷现在保守势力日盛，步子不要迈太大，小步前进。”
不久，李鸿章上奏朝廷，由光绪皇帝御批，容闳出任学堂首任督办（也就相当于校长）的“北洋大学堂”在天津成立。容闳给北洋大学堂的学员定了严格的规则，要求学员一定要精钻本专业，不可心有旁骛，要循序渐进，不容紊乱，他认为打牢知识基础很重要，决不可“学无次序，浅尝辄止”。北洋大学堂自创办之始，就仿照美国的大学模式，全面系统地学习西学。例如，除汉文课和部分外语课外，其余所有功课都由外籍教习担任，要求学生外语基础好；教科书使用外文原版，用外语授课；学生实验所用的各种器具、设施都从美国进口等。
北洋大学堂初创就是综合性大学，每年招收一千五百人，每月发放奖学金四两银子，吸引了众多贫寒人家的子弟，他们没钱走科举之路，求学实用的东西。从学制来看，北洋头等学堂为大学本科，二等学堂为预科，学制各为四年，课程设置：头等学堂课程分基础课和专业课。基础课有20余门课程，专业课分五个专业：工程学、电学、矿务学、机器学、律例学，共30余门课程。二等学堂主要课程有：英文、数学、朗读、各国史鉴、地舆学、格物书、平面量地法等20余门课程。
北洋大学堂的任课教师多为中外博学鸿儒，严复、盛宣怀等人都被聘为学校教授，它一炮打响，教学计划、讲授内容与方法、教科书、教员配备，成为后来其他各地兴办新式大学的模式。比如受李经述的启发，刘铭传也马上在台湾开办了台湾大学堂。
而且，由于容闳在北洋大学堂治学严谨，校风朴实，而且容闳和美国各大学校长的关系不错，北洋大学当时如鱼得水，与哈佛、耶鲁相伯仲，毕业生可免试进入美国一流大学攻读研究生，因而被誉为“东方的康奈尔”