西洋的坚船利炮敲醒了沉睡的中国航海业，轮船招商局、福州船政学堂等民族航海企业、教育纷纷崛地而起。迅速拓展的航运事业与日趋紧张的中国航权形势，殷切需求中国造就自己的航海工程高级人才。我校素受招商局惠泽，且新近移归邮传部，为部属学堂中办学最富成效者，创办航海科实为分内之举。1909年8月，我校创办航海专科，为邮传部代办商船学堂，其为我国近代高等航海教育之始。
20世纪初，我国已注册20吨以上轮船500余艘，总吨位达到11余万吨。囿于形势，邮传部本议定我校（铁）路电（机）两专科移交唐山学堂，以专办船科。然此议遭到我校师生集体反对，其与我校1906年《章程》预设“商业、航海、轮机、电机”的较完备工科大学之宗旨相违背。唐文治校长集思广益，决定采取代办商船学堂方案——既不改办学初衷，路电两科得以保留；同时增设航海专科，以备商船独立建校。东南沿海诸省闻此，纷纷声援支持，如清末状元、著名实业家张謇将吴淞口渔业公司地基以及所领官款6万元捐献办理商船学校。我校方案最终获批。
航海专科初创，学校依据《癸卯学制——奏定高等农工商实业学堂章程》，参考国外商船办学经验，确定航海科学制为5年半，其中3年课堂学习，2年轮船上实习，开设30门课程。为增强学生航海能力，所开课程门类繁多，内容丰富，除海上专业课程（航海技术）外，还有各种航海相关知识，如军事、法律和商业等；课程安排紧凑，学习任务繁重，每周有36学时，同时外辅以爬桅杆、习游泳等活动。其生源开始以本校附中为主，教员选聘极具航海经验者吴其藻、奥斯汀等，同时注重自行培养。
1911年9月，航海科受命移并成立邮传部高等商船学堂，学堂日常管理仍由我校负责，唐文治兼任监督，直至1912年3月正式离职。1913年学堂第一届学生毕业，次届毕业生中知名者如辛亥革命烈士唐榕柄、交大管理学院院长徐佩琨等，皆为我校航海科第二届学生。
商船学堂是我国第一所高等航海学府，初创时期其招生、教学、管理以及校舍等日用设施皆端赖我校操作完成，客观讲，航海科的创建对于我国高等航海教育发展具有奠基意义。
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