在張盛藻的奏本被上諭駁回之後，倭仁又親自上折，備述洋務教育之害。他在奏文中認為：天文、算學為益甚微，西人教習正途，所損甚大。主張：立國之道，尚禮義不尚權謀；根本之圖，在人心不在技藝。“古往今來未聞有恃術數而能起衰振弱者”。並稱中國天地之大，不患無才，何必師事夷人?倭仁指出夷人侵犯中國，憑陵我畿甸、焚毀我園圃的事實，認為夷人是我仇敵，豈可反拜之為師?同時，他力主倡導讀孔孟之書，講明義理，伸張正氣，抵製西方宗教的煽惑，認為按照奕伝等人的辦學主張，則必然導致變華從夷、“不盡驅中國鹹歸於夷不止”的後果。此後，倭仁又多次上奏，指責同文館聘夷人教習正途，“上虧國體，下失人心”，並懷疑夷人機心最重，狡詐多端，彼縱陽為指授，也必另有詭謀。
倭仁等的見解遭到上諭的批駁，奕伝等人也據理分辯。在同治六年(1867)上半年中的幾次奏本中，奕伝逐一反駁倭仁的主張，並為同文館之設置做出種種的辯解。首先，奕伝指出倭仁所論“陳義甚高，持論甚正”，與自己未曾經理洋務之前的見解相同，但在強虜麵前，學士大夫陳義雖高，卻大率空言無補，以致釀成庚申之變(英法聯軍入侵北京)。並稱：“自定約以來，八載於茲，中外交涉事務，萬分棘手”；籌思長久之策，非興學不足以謀自強。學習外語、機器製造諸法、教練洋槍隊、派員周遊各國訪其風土人情，凡此苦心孤詣，無非欲圖自強；請開天文算學館，也概因於洋人製勝之道專以火器、輪船為先，而製造巧法又由算學入手而已，決非空講孤虛、侈談術數。至於考選正途人員，也因其讀書明理之人，存心正大，既能抵製洋人的誘惑，又有助於提高教學的水準。其次，奕伝分析洋人之所以敢人中國肆無忌者，蓋“緣其處心積慮在數十年前，凡中國語言文字、形勢虛實、一言一動，無不周知，我則一無所知，徒以道義空淡，紛爭不已”。他譏諷朝中守舊大臣：無事則嗤外國之利器為奇技淫巧以為不必學，有事則驚外國之利器變怪神奇以為不能學，“僅以忠信為甲胄，禮義為幹櫓”，便可折衝樽俎，製敵之命。
洋務派另外幾個代表人物李鴻章、左宗棠也先後上奏，支持同文館的設置。1863年，時任江蘇巡撫的李鴻章在一篇奏文中，讚揚“京師同文館之設實為良法”，稱“綏靖邊陲之原本實在於此”，並認為翻譯、學習西洋所擅長的推算之學、格物之理、製器尚象之法及有關著作，“於中國自強之道似有裨助”。1866年，左宗棠在奏請創辦福建船政局的折子中，更明確提出：“泰西巧而中國不必安於拙也，黍西有而中國不能傲以無也”。他還比較中西兩種文化的差異：“中國之睿智運於虛，外國之聰明寄於實。中國以義理為本，藝事為末；外國以藝事為重，義理為輕”。主張取外國之長補我之短，並提醒人們注意東洋日本派人留學英國，為仿製輪船張本，數年之內必將形成可觀的海軍力量，要求盡快創建中國的輪船製造業，發展新式學堂，培養水師人材。
在洋務派的大力倡導下，早期的洋務教育得以排除守舊勢力設置的障礙，繼續辦理下去。但是，正如奕伝所擔憂的，倭仁身為帝王之師，又兼翰林院掌院學士等顯職，且“久著理學盛名”，故“其論出而學土大夫從而和之者必眾”。洋務派雖然在保留同文館的較量中占了上風，但反對者倭仁卻“被一時清議極推服之”，1867年，一個候補的直隸知州楊廷熙上疏稱春夏久旱不雨，屢見陰霾蔽天，是天象示警，隻有撤消同文館，才能“弭天變而順人心”。其疏雖被上諭斥為“呶呶數千言，甚屬荒謬”，但京師竟“一時傳誦，以為至論。雖未邀俞允，而詞館曹郎皆自以下喬遷穀為恥，竟無一人肯入館者”。一些士儒也多寫上“未同而言，斯文將喪”和“孔門弟子，鬼穀先生”的對聯貼在門前，像郭嵩燾、丁日昌這樣竭力推進洋務事業的官員“皆以漢好奸見擯於清議”，奕伝則因此獲得了“鬼子六”的綽號。可見洋務教育在克服守舊勢力的阻礙方麵，確實經曆了一個艱難的過程。當然，洋務教育決非全盤的西化，在早期的洋務學堂中，中國傳統的經史學問仍被視為“正學”，並占有很大的課程比例，這反映了洋務教育辦學的宗旨。它貫穿於洋務教育的全部過程，最終歸納為“中學為體，西學為用”的教育方針。
洋務教育的鼎盛及其內容
19世紀70年代至90年代初，是洋務教育的鼎盛時期。在這一時期內，由於洋務派在朝中頂住了守舊勢力的反對，並占據了總理各國事務衙門及相當一批重要的督撫職位，在中央及地方均形成為顯赫的實力派，因而得以大力推進洋務學堂的建設。
19世紀60年代創辦的早期洋務學堂的擴展和完備化，是洋務教育鼎盛的重要標誌及內容之一。早期的洋務學堂不僅教學內容粗淺單一，學科種類也不完備，且師資力量單薄、學生數量太少，管理體製混亂，往往人浮於事，徒具虛名，遠不足以負初創者的期望。以京師同文館為例，在60年代僅設英、法、俄及算學四館，教學內容的設置也無一定標準，學生人數每館僅限於10人，所聘的洋教習雖有少數優秀學者，但多有濫竽充數之徒，像德國人方根拔，自稱對天文學一竅不通，卻敢於充任天文學教授，就連總教習丁韙良也承認他是個一心隻想賺錢的江湖騙子；同文館之教習設置也不完備，1866年赫德曾在英國聘請了化學、天文、法文、英文、軍事諸科教習，而實際到館授課的隻有化學、法文兩教習畢利幹與李壁諧。1870年之後開始改組擴建，先後增設了醫學館(1871)、德文館(1871)、格致館(1888)、翻譯處(1888)、東文館(1897)。教學課程也在原先的外語、國文、算學及化學之外，增設了萬國公法(1869年底，丁韙良主講)、醫學生理(1871，英國醫生德貞主講)、天文(1877，美國人海靈頓，俄人費禮飭主講)、物理(1879，英國人歐禮斐主講。)1876年清廷又正式公布同文館八年課程表，規定：
首年：認字寫字，淺解辭句，講解淺書。
二年：講解淺書，練習句法，翻譯條子。
三年：講各國地圖，讀各國史略，翻譯選編。
四年：數理啟蒙，代數學，翻譯公文。
五年：講求格物，幾何原本，平三角，弧三角，練習譯書。
六年：講求機器，微分積分，航海測算，練習譯書。
七年：講求化學，天文測算，萬國公法，練習譯書。
八年：天文測算，地理金石，富國策，練習譯書。
同文館學生人數也有大幅度增長，由原先的30人增至1879年的100人，1888年又增至125人。教師的設置也趨於完備，除漢文教習以外，1870年至1895年陸續到同文館任教的外籍教習，總數達35人之多，主教的學科也包括了同文館所設的全部課程。同文館的教學研究設備也有增置。1873年附設印刷所，備有中文及羅馬體活字，負責印刷了大量同文館的教材和師生譯著；1876年，設置了化學實驗室及博物館；1888年又增設了天文台及物理實驗室。至此，同文館已由一個初級的外語學堂，演變成為一個綜合性的近代中級學院，並具有相當的規模，實可視為洋務教育的一大功績。
創建新的學校，擴大學校的種類的規模，是洋務教育鼎盛的另外一個標誌和重要內容。據不完全統計19世紀70年代至90年代，洋務派所建的新式學堂達30餘所。這類學校大體可分為四種類型：其一，兼習西學的外語學堂，主要有劉襄勤於1887年創辦的新疆俄文館、劉銘傳於1888年創辦的台灣西學館、長順於1889年創辦的琿春俄文書院以及張之洞於1893年創辦的湖北自強學堂。其二，軍械技術學堂。除早期的福建船政學堂之外，主要有江南製造局附設的操炮學堂(1874)、工藝學堂(1898)及1880年劉坤一等人創辦的廣東實學館(又稱西學館)。其三，專業技術學堂。包括電報、醫學、鐵路、礦務、工程等工種。主要有1876年丁日昌創辦的福州電氣學塾(又稱電報學堂)、1880年李鴻章創辦的天津電報學堂、1882年創辦的上海電報學堂、1881年李鴻章讚助創辦的天津醫學堂、1895年津榆鐵路公司創辦的山海關鐵路學堂、1892年創建的湖北礦務局工程學堂。其四，水師、武備學堂。這屬於專門培養軍事指揮人材和訓練作戰技術的近代軍事學校。主要有1881年李鴻章創辦的天津水師學堂、1887年張之洞創辦的廣東水陸師學堂、1890年曾國荃創辦的江南水師學堂(又稱南京水師學堂)、1885年李鴻章創辦的天津武備學堂(又稱北洋武備學堂)、張之洞於1895年創辦的湖北武備學堂及江南陸師學堂等等。
這類新設的學堂，其辦學宗旨及課程內容的設置更加務實：在處理中西學術的關係方麵，更加突出了“中學為體，西學為用”的原則；而在分設學校的種類方麵，則明顯地將軍事教育及與軍事關係密切的專業技術教育，置於重要的位置。譬如：在70年代至90年代中創辦的30餘所洋務學堂中，軍械製造及專業技術學校占了10所之多，武備、水師學堂占了18所之多，幾乎為新建學堂的90％。其他與軍事關係較遠的學科，如：農業、漁業、金融、交通、水利、商業等等。雖於國計民生關係重大，卻沒有占據絲毫的位置，惟湖北自強學堂一度設置商務齋，但也因其流於空談而少實際，不及三年便又停辦。這說明：洋務教育雖然聲勢很大，費資亦钜，但過分注重軍事方麵的單一實用價值，流於片麵發展的弊病。洋務教育作為自強運動的一部分，在國家屢遭外國軍事、外交淩辱的情況下，優先發展外語、軍事技術及軍事工業教育，也是必然的選擇。但在經曆了數十年的時間之後，仍然無視建立全麵綜合的近代教育體製的必要性，無視普及國民教育的重大意義，對於教育改革的進程也無一個統一整體的全國性規劃，這就必然成為一種畸形的教育，不僅後繼發展無力，而且沒有獲得廣泛的社會基礎。
19世紀70年代以後，一批近代化的軍事工業及工礦、鐵路、電報、船政企業陸續建成，清廷耗費巨資創建了北洋水師和南洋水師，亟需大批的工業技術人材和能夠掌握操作機器生產程序的技術工人，而水師官兵尤其需要進行近代化的海軍技術操作、維修及作戰知識的訓練，大批的軍事學校及專業技術學堂正是為了滿足這種客觀需求才陸續建成的。這一點，是導致洋務教育興盛發展的重要原因。早在1867年，洋務派人物沈葆楨在談到發展船政事業的前景時，就明確提出：“船政根本在於學堂”。其理由就在於：隻有培養出具有西洋製船、駕船、修船知識技能的足夠人材，中國的船政事業才能切實起步。1880年，時任北洋大臣的李鴻章在請求創辦天津電報學堂的奏文中，也首先備述了電報在軍事和外交方麵的重要價值，並稱“電報實為防務必需之物”，倘若中國再不建立自己的電報以通氣脈，就必然在今後的戰爭中失去“兵貴神速”的優勢，而設立電報學堂，培養中國自己的人材，則是發展電報事業的前提條件。四年之後，李鴻章在談到天津水師學堂的創置時，也稱北洋籌購鐵甲快船，以管駕員弁需材甚亟，並稱：“水師為海防急務，人材為水師根本，而學生又為人材之所自出，臣於天津創設水師學堂，將以開北方風氣之先，立中國兵船之本”。至1889年，洋務派另一個重要人物張之洞，在《增設洋務五學片》的奏文中，談到礦學、化學、電學、植物學、公法學當宜講求的理由時，也完全是從富國強兵的客觀需求出發，稱之“皆足以資自強而裨交涉”。如稱：開礦為西洋富國首務，將來中國創興鐵路，用鐵益廣；輪船日富，用煤益多。當使中國之材足供中國之用，必宜講礦學。提煉五金。精造軍火。製作百貨，皆由化學出，故中國宜講化學。再如：農桑為生民之本業，方今生齒日多，災殄時有，非講植物之學則不足以盡地力。如此種種，足以說明：洋務教育作為中國自強運動的一個重要組成部分，它的興盛發達，正反映了當時中國社會日益開放、洋務運動日益深化的一個側麵。
當然，洋務教育的鼎盛還表現在留學教育事業的開展及圖書、報刊翻譯、出版事業的興旺，這些都是豐富和深化洋務教育內容的重要途徑。
洋務教育的衰落與終結
1894年中日甲午戰爭的爆發，是檢驗洋務運動及其教育成果的關鍵性事件，而清軍在這場戰爭中的慘敗，則標誌著洋務運動及其教育事業的破產。
清軍在甲午中日戰爭中的慘敗，最主要的原因應該歸咎於以那拉氏為首的清朝最高統治集團的腐朽與無能。但若僅就戰爭中軍事較量而言，這其中的很大的程度上包含著兩國教育的較量。在戰爭爆發前夕，就軍事裝備及數量來看，日本絕無必勝之條件。清朝的北洋水師較日本海軍建置早、裝備也更精良。當1892年北洋水師的定遠艦、鎮遠艦出訪日本橫濱時，日本隻有三四艘三四千噸級的巡洋艦，自歎：“無法與彼相比，皆卷舌而驚恐不安”，並謂“中國畢竟已成大國，竟已裝備如此優勢之艦隊，定將雄飛東洋海麵”。大多數西方人士也都認為：日清較量，清軍獲勝的理由更為充足。德國的參謀本部更認定日本絕不可能獲勝；當時擔任北洋船隊顧問的英國人琅威理在接受路透社記者的采訪時甚至斷言：“毫無疑問的是日本必然最後被徹底粉碎”。但事實上，僅從軍事裝備一點，是不足以推斷出戰爭勝敗的結論的。日本在明治維新以來，逐步建立了一個較完備的近代軍事教育係統，為國家培養出大批訓練有素的軍事人材，尤其是在甲午戰爭之前，日本已基本普及了小學義務教育；在征兵製實施之後，為軍隊輸送了文化素質較高的兵員；特別是在海軍，所有的士兵幾乎都受過完整的小學乃至中學教育，其接受近代軍事知識和作戰技術的能力較強。日本在中小學階段就普遍進行軍事訓練。1893年，平陽學者黃慶澄參觀日本錦城學校時，就對那兒“洋槍羅列”的“講武之區”，留下深刻印象。
晚清的情況正好相反，對日作戰的主力是由淮軍發展來的，這類似於日本征兵製實施之前的舊式藩屬軍隊。近代化的天津水師學堂，雖在1881年既已創建，但由於經費短缺、管理不善、貪汙腐化及教學周期過長，培養人數過少，再加上大多數營勇抵製和排斥新式學堂培養出來的士官生，絕大多數水兵又都是文盲，根本不能充分有效地運用近代化的軍事設備和戰術手段進行作戰。就此而論，清軍在甲午戰爭中在相當大的程度上，也可以說是輸在了教育上。對此，康有為在1898年的《請開學校折》便曾一針見血地指出：“近者日本勝我，亦非其將相兵士能勝我也。其國遍設各學，才藝足用，實能勝我也”。這種教育方麵的重大失誤，主要是由洋務派過分熱衷於少數專業技術人材的培養而忽視國民義務教育。早在1884年，像鄭觀應這樣的有識之士，就曾向當局敲過警鍾。在《盛世危言》中，他說：“嚐考日本自其王公大臣出洋遊曆返回之後，即廣設大小學堂。據日報雲：現計其能管駕輪船機器武備各員者，每業約有數千人，通化學礦學製造機器者，每業亦有數百人。我中國人民土地十倍於日本，而所設西學堂，所育人材，尚未及其半，恐他日海軍有事，人材不足工《考試》)。曾長期擔任駐日使節的黃遵憲，在詳細考察了日本的曆史、政治、軍事、教育等國情後，著《日本雜事詩》及《日本國誌》備述日本明治維新以來，發展小學義務教育、師範教育及實業教育的重要意義。甲午戰爭失敗後，有人對黃遵憲說：你的書若早一點兒讓大家看到，價值可抵二萬萬兩銀子。但在甲午戰爭前，既沒有引起應有的重視，黃氏反而因此被斥為“亂臣賊子”、“罪大不可逭”。1899年，一位考察過日本教育的中國女士錢單士厘，也曾痛切指出：“日本之所以立於今日世界，由免亡而躋於列強者，惟有教育故”。她批評洋務教育“多從人材一邊著想而尚未注重國民”，並提出：“要之教育之意，乃是為本國培育國民，並非為政府儲備人材”。
總之，洋務教育的破產，雖以甲午戰爭的慘敗為其標誌，但這種戰爭上的慘敗，也實導源於洋務教育自身所存在的致命弱點。作為一種全力服務於軍事目的的教育體製，在甲午戰爭徹底失敗以後，已經失去原有的活力，從此一蹶不振也是必然的結果。而且，數額高達2億兩白銀的戰爭賠款，也使清政府國庫枯竭，財政危機更為嚴重，再也無力支撐這些成本太高、收效甚微的洋務學堂。同時失去了戰爭活力和財政來源的洋務教育，必然地衰落下去。盡管在甲午戰爭之後，仍然有一批武備、水師學堂陸續問世，以求重振國力，但無異於回光返照，最終不能挽救滿清王朝江河日下的命運。