曾广孝到了长江水师学堂，总教习严复一开始也以为曾广孝不过是普通的高官二代，来长江水师学堂“镀金”而已，所以对他的到来不是很热情，总办吴仲翔约严复去学堂门口迎接曾广孝，他推说自己偶感风寒，身体不适，没有去。
曾广孝听总办吴仲翔说严复身体不适，便去他的住处探望，结果严复的老母陈太夫人说，儿子严复去学堂营务处办公去了。曾广孝也没有生气，给严复的母亲留下见面礼，便亲自去营务处见严复。严复是福建人，个头不高，皮肤是健康的黝黑色，一看就长期在海上呆过。他头戴一顶瓜皮黑帽，穿灰色马褂，脑袋后面拖着一条又粗又壮的辫子，外表看与常人无异，只有鼻梁上的那副眼镜，似乎显示出他的学问。
“幸会！”严复此时也年轻气盛，比较孤傲，便果真只对曾广孝抱拳问好。
曾广孝也不计较这些，不过他对严复的尊容很失望，不过熟话说“人不可貌相”，寒暄了几句，便想试试严复是否真的是名副其实的“清季输入欧化之第一人”，便对严复说：“早闻严大人留洋英伦，学贯中西，朝廷中很多大臣，比如‘清流’的肱骨之臣张南皮（张之洞），主张中学为体、西学为用，严总教习如何看？我们长江水师学堂是否也应该这样？”
严复摇摇头，一开口就用闽南语道：“万万不可！中国最重三纲，而西人首言平等；中国亲亲，而西人尚贤；中国以孝治天下，而西人以公治天下；中国尊主，而西人隆民。其于为学也，中国夸多识，而西人恃人力。总之，西学于学术则黜伪而崇真。中国之人好古而忽今，西之人力今以胜古。古之必敝，即便尧舜、孔圣人生在今日，也要向西方学习，要鼓民力，开民智，必须革新思想。”
严复一大堆闽南语说的古文，语速又快，曾广孝这么聪明的人，也只听了个半懂，但他点点头，说：“我认同严总教习的看法，正所谓‘物竞天择，适者生存’，中国需自强呀！”
严复一听，惊问道：“曾公子竟然也知道物竞天择，适者生存？真是学识渊博！”
曾广孝心想这还不是小菜一碟，便笑道：“英国生物学家达尔文的进化论嘛，我在哥大图书馆里看到过！”
严复看了曾广孝一眼，他身材修长，面目清秀，长得很像年轻版的曾纪泽，毕竟是他的亲生儿子！行为举止不拘礼节，却谈吐自若，比他老子更为平易近人，还很博学，顿时对曾广孝刮目相看。
两人相谈甚欢，严复听说曾广孝把学员每个月的生活费提高到十两白银，连声叫好，说：“将学员的赡银提高到十两，天下贫寒之才必至！”
果然，那一年，曾广孝把提高学员赡银的消息通过《申报》等报纸刊登出去之后，很多家庭贫困但很聪明的人都来报名，原本准备招300人，结果有两千多人报名，多数是穷苦人家的孩子，穆晋书、杨建洛、黄祖莲、黄承勋、陈京莹、韩锦、王举贤、徐希颜、蔡灏元、陈金揆、薛振声、黄乃谟、杨澄海、谭英杰、郑纶、祁凤仪、洪桐书、温朝仪、郑祖彝等一大批在历史上留名的学生都来了。
考虑到海军的战斗力，曾广孝放宽了招生年龄，从中择优录取400人，长江水师学堂的学生宿舍都快不够住了。
曾广孝还邀请去英国和德国海军学校留学归来的邓世昌、刘步蟾等人到长江水师学堂当教员。与严复、邓世昌、刘步蟾等人商量后，报吴王曾纪泽批准，决定长江水师学堂的学制为五年，开设英语、地舆图说、算学至开平方、立方、几何、代数及造对数表法、平弧三角法、驾驶诸法、测量天象、推经纬度法、重学、化学、格致等20余门西学课程，曾纪泽也花血本为长江水师学堂聘请了英国皇家海军、德国海军的一些军官当教员，为他们建了两幢迎宾馆，楼阁峥嵘，美轮美奂，殊耀外观，屋中一切器具，华丽整洁，皆选购西国精良之品。这样一来，长江水师学堂的硬件和软环境，比起欧洲各海军院校毫不逊色。
最值得一提的是，曾广孝到了长江水师学堂后，为多招收的100个学员。曾纪泽给这些学员新开设了一个鱼雷专业，开始大批培养中国的专业鱼雷水兵！因为曾纪泽知道，甲午海战中，中国战舰吃亏就吃亏在鱼雷兵不专业，鱼雷没有发挥效果，好多鱼雷都从小日本的军舰底下穿过去了才爆炸，不然甲午海战的结局就会改写！
曾纪泽让曾广孝挑选的这些鱼雷学员，年纪偏大，但胆子很大，因为曾纪泽知道，在海上近距离上发射鱼雷，对发射人员的心理素质有着极高要求，雷艇必用敢死之士。
恰好在1880年，曾纪泽派中国特使徐建寅向德国伏尔铿造船厂定造了2艘鱼雷艇，这2艘鱼雷艇逐件拆解后运到中国，后来在工程师英国人葛兰德、安的森的指导下，由中国工程技术人员在南京船坞组装成功，分别命名为“乾一”、“乾二”，这两艘中国最早的鱼雷艇，被曾广孝借到长江水师学堂！
这两艘鱼雷艇为同级，是德国建造的第一型采用鱼雷发射管装置的鱼雷艇，排水量28吨，装有一座小型的汽车式锅炉、一台往复式蒸汽机，功率650匹马力，单轴推进，航速可以达到18节，艇上的主要武器是1具14英寸口径的鱼雷发射管，安装在艇首甲板上，可作150度旋转，使用的是黑头鱼雷，不过艇上还依依不舍配备了4个杆雷发射装置，另外装备有1门用作近距离防御武器的37mm哈乞开斯五管速射炮，全艇编制人数为16人。
鱼雷艇用的鱼雷是钢制细长的水雷，两头尖锐，外形非常像海豚或鱼。曾广孝找了洋教员和邓世昌、刘步蟾，专门为鱼雷专业编著了教材——其身圆长，前后体尖，头有圆嘴，后有双轮，能以行驶。似鱼有翅有尾，能自上下，驶行水中，如鱼之游泳，有鱼之形，有雷之力，行速力猛，能击沉敌船，故谓之鱼雷。邓世昌和刘步蟾还根据自己所学，详细介绍了鱼雷的操作细则和要点。
曾广孝看到了这种最新潮、最具威力的武器鱼雷的使用前景，还让天龙武器公司在美国也开始仿照德国的白头鱼雷，加强鱼雷材料攻关，研制更先进的鱼雷，曾广孝想要让鱼雷成为中国海军的秘密武器和制胜法宝！
为此，吴王曾纪泽又从英国买回了一艘更为先进的专门以鱼雷作为主战武器的军舰，就花了五万两白银，命名为“鱼龙”号，“鱼龙”号排水量有40吨，长30米，宽4米，吃水2米，采用汽车式锅炉，主机功率560匹马力，拥有在当时海军中非常惊人的20节的高航速，攻击时可以高速突袭，发挥出其不意的效果，万一没有命中目标，因为架设有3根桅杆，可以扬帆远航飞奔绝浪而去。
在曾广孝、严复、邓世昌、刘步蟾等人的努力下，长江水师学堂的学员的精神面貌也焕然一新，曾纪泽到学堂视察，对曾广孝和学堂学员的表现非常满意，又给长江水师学堂划拨了二十万两白银的办学经费。
曾广孝还参考了英国海军少校琅威理提供的《英国海军章程》，结合长江水师的巡航实际，颁布施行《长江水师章程》，从船制、战船、守船、练船、运舱等制度建设入手，保证长江水师的战斗力，还规定凡长江军校的学生，在堂学习二年期满，必须上船实践学习三年，以强化学员的实践操作能力。
曾纪泽对儿子曾广孝的能力非常满意，还将江南制造局也交给曾广孝管理。
此时，江南制造局已经是亚洲最大的近代军工国企，从德国、英国引进机器设备，聘用外国技术人员，生产规模相当庞大，门类齐全，技术水平较高，在生产过程中培养和训练了一批本国技术员工。工厂需要大量的煤、铁等原材料，开始主要依赖进口，要花费很多白银，后来，中国人兴办了煤矿，解决了这一需求。曾广孝接管江南制造局后，还从英国葛来可力夫工厂购进铸钢机一套，并从格林活厂购进水压机、10吨起重机和车床等设备，筹建炼钢厂，将在美国的天龙武器公司的生产线搬到了南京。
曾纪泽明白潜艇将来会在现代海战中发挥重要作用，而且对付英国、法国那样的海军强国，潜艇可以起到四两拨千金的作用，出奇制胜。于是让曾广孝加快研发中国的潜艇，并且交给他一个样机：式如橄榄，驶行水底，上有水标及吸气机，可于水底暗送水雷，从外观、构造，到件能、功能，无不反映出近代潜艇的特征和性质，而且这艘潜艇下水试行时“灵捷异常，颇为合用”。
曾纪泽还让容闳帮忙在美国重金招聘最优秀的潜艇设计师。没想到，世界上最优秀的潜艇总设计师、“现代潜艇之父”约翰·霍兰竟然来天龙武器公司应聘了！当时，各国政府对科学家还没有今天这么重视，科学家或其他人才的国际流动很大，服务哪个政府也很自由，这些科学奇才都最为看重的是谁有钱资助他们把想法变成现实，信奉为雇主服务，谁资助他们，他们就为谁工作。
霍兰原本是爱尔兰人，1841年出生在利斯凯纳小镇，父亲曾是英国海岸警卫队的一名雇员，所以霍兰从小就对战舰充满好奇。但中学尚未毕业时，他的父亲不幸病故，年轻的霍兰被迫结束学业，到一所学校担任理科教员，他一边工作，一边设计潜艇。1873年，三十二岁的霍兰辞去教员工作，带着他的潜艇设计图纸到美国寻找机会。1875年，霍兰将建造新型潜艇的计划送交美国海军部。但美国海军对支付5万美金建造的一艘名为“智慧之鲸”的小型手操潜艇的沉没仍然心有余悸。断然拒绝霍兰的计划。
遭到拒绝的霍兰得到流亡美国的由爱尔兰一些革命者组成的“芬尼亚社”的资助。在“芬尼亚社”的支持下，经过3年时间的努力，霍兰在1878年将自己设计的第一艘潜艇送下水，该潜艇被命名为“霍兰－1”号，是一艘单人驾驶潜艇。艇长5米，装有1台汽油内燃机，能以每小时3海里的速度航行，但悲剧的是，这艘潜艇一潜入水下，内燃机的空气用完了，发动机停止了工作。白烧了一大笔钱，潜艇却没了，芬尼亚社开始对霍兰大为不满，对他的潜艇研制提出具体要求：所建造的潜艇，大到足以能有效地进行作战，小到使其能够塞进特制的商船船舱。这种商船要求可以装成民船的模样横渡大西洋。
1881年，霍兰建造成功他的第二艘潜艇，命名为“霍兰－2”号，该艇长约10米，排水量19吨，装有一台11千瓦的内燃机。这艘潜艇安装了升降舵，解决了纵向稳定性问题。同时，他还在艇上安装一门加农炮，使得潜艇既能在水下发射鱼雷，又能在水面进行炮战。但这艘潜水艇排水量太少，火力也不行，“芬尼亚社”的一些成员对霍兰的试验丧失信心，并在一天黑夜将“霍兰－2”号以及建造中的第三艘潜艇偷偷地运走了。霍兰痛心疾首，与“芬尼亚社”分道扬镳，暂时停下潜艇的研究而到一家汽枪公司担任描图员。不过霍兰没有放弃他设计潜艇的梦想，不久，在朋友们的大力支持下，他兴办了“肛鱼潜艇公司”，与炮兵上尉扎林斯基合作，建造了他的第四艘潜艇“扎林斯基”号。但很遗憾，失败的厄运还没有放过努力的霍兰。1886年，“扎林斯基”号建成下水，滑道倒塌，全艇被毁，沉入了茫茫的大海。霍兰的公司破产，朋友们也离他而去，他陷入了绝望。
这时，容闳在美利坚的《纽约时报》刊登了招聘信息，年薪五万美元找潜艇设计师，霍兰从绝望中抓住了这救命的稻草，连忙带着自己的潜艇图纸去应聘，带着妻子和女儿漂洋过海来到了中国，为长江水师设计潜艇。
曾纪泽见了霍兰，也大为高兴，要钱给钱，要人给人，专门给霍兰成立了潜艇设计团队，一起解决那些潜艇史上阻碍潜艇发展的问题，反复研究并数易方案。更让霍兰感动的是，曾纪泽十分体谅霍兰以前的失败，亲口对霍兰说：“我们中国要研发世界一流的潜艇。你尽管试验，一切失败的责任都由我们来承担。”
在研发团队的努力下，过了半年，霍兰终于建成“潜龙”一代潜艇，该潜艇长15米，装有45马力的发动机，海面航速可达每小时7海里，续航力为600海里。在水下潜航时，航速可达每小时5海里，续航力50海里，共可乘5名艇员。武器为一具艇首鱼雷发射管，可发射3枚鱼雷，前后各一门火炮，火炮瞄准靠操纵潜艇艇体对准目标。
曾纪泽还在长江水师学堂里面增开了潜艇专业，让霍兰授课，培养中国的潜艇人才，中国的海防力量一日千里，更加完备。