康熙年间，中俄在西北边疆及商贸上多有交涉往來，而清廷之前主要依靠来华传教士及俄国商人担任通译，颇有不便，于是在理藩院下设立俄罗斯文馆以培养俄语翻译，最初打算就近招收蒙古学员，但后因报名人数太少而改为旗人子弟均可入学。俄罗斯文馆的教习主要由俄人担任并一度招收俄国留学生，其间跨越了近一个半世纪，直到同治元年 (1862年)，俄罗斯文馆才被并入新设立的京师同文馆。

    京师同文馆附设于总理各国事务衙门，当时仍沿用俄罗斯文馆常例，以旗人子弟为招生对象，主要教授英文、法文。开办之初，同文馆并没有引起太多的关注，因其最初设想不过是培养翻译以助于对外交涉，但4年后恭亲王奕訢的一个奏折引发了一场轩然大波。

    恭亲王奕訢排行老六，因其热心洋务，与洋人来往频繁，背后又有人送他一绰号“鬼子六”。由于在英法联军的议和中及“辛酉政变”(与慈禧太后联手制服肃顺等“八大臣”) 中表现出色，奕訢在同治初年受到重用，他既是领班军机大臣，同时又兼管总理衙门，位高权重，风光无限。

    在亲历英法联军之役并见识了洋人的厉害后，奕訢对洋务极其重视，他见京师同文馆经办数年未见成效，而当时又急缺洋务人才，于是提出了一个新的设想，那就是将京师同文馆的职能由外语教学转换为语言与洋务并重，以更快培养出适合时代需要的新型人才。

    皇族出身的奕訢对旗人子弟的素质习性素有了解，因而他的办法就是从生源中入手。在1866年底的奏折中，奕訢提出京师同文馆陆续增设天文算学馆、化学馆等新馆，学员将从正途人员中选取，范围是年龄30岁以下的举人、优贡及五品以下的京外各官。

    奏折公布后，立刻在朝廷内外引起轩然大波，御史张盛藻上疏抗议：“天文算法，宜令钦天监天文生习之；制造工作，宜责成工部督匠役习之。文儒近臣，不当崇尚技能，师法夷裔。”在士大夫们看来，让举人、优贡这些正途人员去学习天文算法、营造器械这些上不得台面的事情，简直是儒林奇耻。

    张盛藻的贸然上奏遭到朝廷的驳斥，为表示对天文算学馆的重视，清廷任命了三品京堂、太仆寺卿徐继畲充任总管大臣，而之前的官员都是低级官员，馆内的教习甚至只是月俸八两的八品以下官员。鉴于朝中的保守势力暗潮涌动，奕訢连续上了两个奏折进行解释：

    “洋人制造机器、火器等件，以及行船行军，无一不知天文算学中来……若不从根本上用着实功夫，即习学皮毛 ......