前后两学堂招生是不定期的，每次招生人数定额，有点边办边摸索的意味。后来根据需要增设了绘事院、艺圃。到1872年前后，“艺童徒”即学生总数已达到300名。沈葆桢对这些孩子要求非常严格，入学亲自挑选，他们入学后每三个月考试一次，“一等者，赏洋银十元，二等者无赏无罚，三等者记惰一次”。“两次连考三等者戒责，三次连考三等者斥出”，而三次连考一等的，除照章奖赏外，另外还赏衣料，以示鼓励。

“船政根本，在于育人”，不培养出一批中国自己的制造与航海人才，一切依赖洋人，又怎么谈得上“自强富国”？让兴厂与办学同时进行，正是“旨在十几年后，人才蒸蒸，无求于西人”。那些精心挑选出来的少年学子，都是重振山河的希望所在啊。

1869年6月10日，“万年青”号商船下水，船长23.8丈，1370吨，580马力，时速10海里。这是马尾船政局造出的第一艘船！船虽然是在洋工匠指导下造出的，但下水试航时，沈葆桢却决定全部用中国人来驾驶。总监工达士博是法国人，他因此很不高兴，脸拉得很长，极力要求用“洋人引港”，还煽动洋匠罢工等等，弄出不少花招。沈葆桢冷眼旁观，根本不为所动。“用洋人而不为洋人所用”，这条底线在他看来是绝不能改变的。8月13日，“万年青”由中国轮船管驾贝锦泉由闽江口驶出大海，风里浪里一番考验，顺利完成了试航，沈葆桢很满意，称赞那些担任掌舵、管轮、炮手、水手的中国人“亦尚进退合度”。沈葆桢留下来的照片与画相上，从来都板着一张脸，冷峻、肃穆、不苟言笑。但站在罗星塔下，忐忑不安地翘首眺望“万年青”远去，又欣喜若狂地盼到它顺利归来时，他一定仰起头，迎着阳光酣畅地笑了，笑得眼中泪花闪动。这是我们自己的船啊！回过头来，他又立即沉下脸来，当机立断解除了达士博的总监工职务，并把他辞退回国。

之后的8年，沈葆桢在船政大臣任上共造出了5艘商船和11艘兵舰。中国工人自制的150匹马力的船用蒸气机，在前来参观的英国军官寿尔的眼中，其“技艺和最后的细工可以和我们英自己的机械工厂的任何出品相媲美而无愧色”了。而船厂也由最初面积200亩，发展到600多亩，拥有30多个厂、所，包括造船、驾驶、学堂等，工人达3000多人，其规模据说在当时是世界规模最大的新型造船厂。这个造船厂所生产出来的轮船，后来装备起中国第一代海军舰队。

有了船，还要有一流的人才。1873年，沈葆桢以船政大臣的名义，向朝廷提议选派前后学堂学员分赴法英两国深造，培养中国造船业高层次的工程技术人员和熟悉西方国家的海军军官，以建设和巩固中国海防。但是此时，一海之隔的台湾起了风波，使这事被耽搁了下来。

明治维新后，地小物稀的日本也做起强国梦。

谁都希望自己的国家强大，这无可厚非，可是日本人的眼睛总是闪着绿光盯住别人碗里，这就不地道了。1874年5月，11艘船舰载着3500名日本兵开到台湾，一来就杀人抢物，而那时“台地千余里竟无一炮”。清政府不知如何是好，慌忙让沈葆桢“以巡阅为名，前往台湾生番一带察看，不动声色，相机筹办”。

沈葆桢率一些兵弁去了，回来后将所见所闻如实秉报。很快，朝廷又正式任命沈葆桢为钦差办理台湾等处海防。这次不是升官加爵，而是赴国难，沈葆桢没有推辞。他部署“福星”、“扬武”、“靖远”、“振威”等船或泊台湾、澎湖，或游弋于海上。看一看吧，中国人已经有自己制造的兵舰！然后6月14日他又一次带着一些将士东渡台湾。

台湾海峡是沈葆桢一生中惟一经历的大海吧？六月的阳光毒辣辣地刺人，有知了在树丛中商女般浑然欢唱着。走出宫巷11号沈家大院时，他身子有些佝偻，步履有些蹒跚，削瘦的背影落满了无数担忧与牵挂的目光。已经54岁了，他那多病之躯可堪惊涛骇浪的颠簸折磨？

可是，到了台湾，他是精神抖擞的。“联外交，储利器、储人才、通消息”他提出了四项对策。侵略国也不过3500人，无根无基，还不适应台湾的气候。把自己武装强大起来，他们便内外交困了。

调兵遣将、发动民众、构筑工事，可指挥的兵力很快就达到了一万多人，从内陆派出的精锐洋枪队也抵达了，武力不在敌方之下，人数更是远远超过他们。打吧，中国成了一块谁都可以来啃的肥肉，这口恶气也该出一出了，沈葆桢给李鸿章写信说：就是“裹革而归，于心慰矣”。可是没有人支持他，得了软骨病的朝廷怕得罪日本。9月12日沈葆桢在奏折中写道：“臣等之汲汲于儆备者，非为台湾一战计，实为海疆全局计，愿国家无惜目前之钜费，以杜后患于未形。彼见我无隙可乘，自必贴耳而去。但宽其称兵之咎，已足见朝廷逾格之恩，倘妄肆要求，伏恳我皇上坚持定见以却之。”片纸尺牍间渗透的都是一位老臣泣血之言。然而，就是这样愿肝脑涂地、抛血捐躯献出的忠诚也没有把朝廷打动。10月31日，中日《北京专约》还是匆匆签订了，竟又赔给日本50万两银子！这件事令沈葆桢久久痛心，当然他只敢自责：“倭奴提心吊胆而来，养欲给求而去”，身为受命巡台的钦差，让侵略者“未受惩创”，反而得利，这令他“扪心清夜，无地自容”。

12月20日，日军全部退出台湾。侵略军走了，沈葆桢没有走，他上奏《全台善后事宜并请旨移驻巡抚折》，建议开发台湾。“年来洋务日密，偏重在于东南，台湾海外孤悬，七省以为门户，其关系非轻”。而且“台地向称饶沃，久为异族所垂涎，今虽外夷暂平，旁人仍眈眈相视，未雨绸缪之计，正在期时”。

在朝廷眼中，台湾的确仅是荒僻小岛。康熙廿二年（1683年）台湾从郑氏手中收复时，甚至还曾有人主张“迁其人而弃其地”。一直到沈葆桢踏上台岛时，所开发的地方还只限于西部平原，东部广大山区依然是草莾之地，仅有生番（土著居民）生活在那里。 

别人虎视眈眈，我们自己却长期无所用心地放任自流。沈葆桢建议将福建巡抚移到台湾，因为“欲固其险”，必须“先修吏治、营政”。但是福建巡抚不乐意，后来沈葆桢又再次上奏，提议让福建巡抚“冬春驻台，夏秋驻省”，得到朝廷的批准，闽台两地归一个行政长官统管。这一步至关重要，奠定了日后台湾作为一个省份的初步基础。