1881年，全体留学生回到上海，听候清朝政府派用。留美学生回国后，并未受到欢迎，反而被清政府视为异端，备受歧视和冷遇。一到上海，他们便像囚徒一样被囚禁起来，不许外出。后来，这批深受美国自由、民主思想熏陶的年轻人难以忍受，经过长时间的奋起反抗，才得以获得白天外出、夜晚回去的权利。

过了很长时间，他们才被准许回家探视亲人。詹天佑与双亲断绝通信近10年，获许探亲后，他立即由上海经香港转到广州，回到了广州西部南海的家。

当时父亲詹兴藩正在街旁摆摊卖青菜，见一个青年向他走来，并在问话中说出了自己的名字，非常惊讶，一问才知是分别10年的长子还乡。分别10年，父子已不相识。父亲惊喜交加，热泪盈眶。一家人享受短暂的团圆幸福后，詹天佑又乘船返回上海。

在一些顽固派分子的操纵下，清政府根本不考虑留学生的专业。他们的分配原则是：

优等生分派到政府衙门充当翻译，学习做官的本领，以便日后提拔做官；次等生分配到天津、上海的机器局等部门专门学习一门技艺。

詹天佑虽是这批留学生中少数几个获得学位的人之一，却被认为不具备做官的才能，分配在福州船政局，学习船舶驾驶技术。土木工程系毕业的学生，改行去学驾驶，由陆到海，这对立志用学识来报效祖国的詹天佑来说，是一个沉重的打击，但他并没有因此而泄气。

到了福州船政局后，他又被分在水师学堂学习驾驶技术。由于清政府的腐败，留学多年回来的学生大都学非所用，这简直是极端的浪费。

有一天，谭伯邨因事路过福州，顺便来看望詹天佑。看到詹天佑若有所失的样子，谭伯邨关切地问：“天佑，是不是对工作不太满意啊？”

“是啊，谭伯伯，我在美国学的是陆上的土木工程、铁路建筑，可现在却让我到海上驾船，我真是想不通。”

谭伯邨连忙开导他说：“天佑，你不要想那么多了，咱们是听人差遣，官府让干什么就干什么好了，整天为这事烦恼，会累坏身子的。”

詹天佑笑了，他说：“谭伯伯，您放心吧，我只是有点儿失望，不过我不会灰心的，我还会认真学习，做好该做的每件事。”

谭伯邨高兴地说：“要是能这样，我和你父亲就真的放心了。”

得益于留学期间扎实的科学基础和动手能力，詹天佑仅用了一年时间便学完了原需两年半时间学完的轮船驾驶课程，他还以第一名的成绩毕业。后来，他被安排到“扬武”舰实习，担任驾驶官。

1884年8月，法国海军舰队侵犯福建沿海并袭击马尾炮台及船厂，中国船只好仓促应战，伤亡惨重，福建海军几乎被全歼。詹天佑在这次海战中表现极为英勇。

敌人开始袭击时，詹天佑与他的几名同学正在“扬武”舰上，他们马上开炮，还击敌船。后来“扬武”舰中弹起火，詹天佑仍然继续发炮。直到火势猛烈，管带下令人员迅速离船时，詹天佑才跳下水，并且在水中救起多人。

中法海战中，詹天佑的英勇事迹受到了中外人士的赞扬。上海英商办的英文报纸《字林西报》报道：

西方人士料不到中国人这样勇敢力战。“扬武”号兵舰上的5位学生中，以詹天佑的表现最为动人。他临大敌而毫不畏惧，并且在生死存亡的紧要关头，还能镇定如常，鼓其余勇，在水中救起多人。

西方人料想不到中国人会这样英勇抵抗，他们对“扬武”舰官兵，特别是詹天佑的表现大为惊叹。中法战争中，中方取得了决定性胜利，虽然中国海战失利，但并不影响大局。而腐朽的清政府却在巴黎与法国签订了屈辱的和议条约。中国军民英勇抵抗法军的战绩，就这样被出卖了。

1884年10月27日，詹天佑应两广总督张之洞的邀请，从福州回到他久别的故乡广东。就在他即将离开福州时，福州船政大臣何如璋却建议皇帝嘉奖詹天佑。就这样，詹天佑被授予五品顶戴，并于11月6日到两广总督衙门报到。

此时，张之洞任两广总督还不到5个月。为了加快培养洋务与军事人才，他上任后就将广州黄埔广东实学馆改为广东博学馆，并筹划将博学馆扩建成一所新式水陆师学堂，四处聘集人才，调詹天佑回广东任教。

张之洞是清末洋务派领袖，同治进士。1882年任山西巡抚，1884年中法战争时，升调两广总督。1889年调湖广总督。1907年任军机大臣。他创办汉阳铁厂、兵工厂，修建京汉铁路，被誉为中国的“钢铁之父”。1884年5月，慈禧太后派张之洞任两广总督，办理广东防务。张之洞临危受命，赴广东迅速建立军民联防的防御体系。

在中法战争中，福州水师大败，而陆路各军大胜，暴露出中国海防薄弱的缺点。张之洞在接任两广总督之初，即奉清政府电令，要求各地将沿海各口地形绘制海图。

然而，屡经催促，至1885年底，海图仍未能完成，有送上的也过于简略。为此，张之洞设立海图馆委派广东营务处组织专门班子，考察各海口，逐一勘测；同时，还委派博学馆教习的詹天佑，选几个精通测绘的专业人员，随同前往。

广东省海岸线绵长，内河外海，暗礁明岛，丛杂林立，要按张之洞的要求绘制“精当详细”的海图，并不是件容易的事。好在詹天佑在耶鲁大学土木工程系专门学习过地形测量学、铁路路线勘测学，他运用所掌握的西方先进的勘测与绘图方法，带领海图馆人员深入沿海海岸与岛屿，从1886年2月至1887年8月，历时一年半，终于绘制出我国首幅精细海图，也就是《广东海图》。

张之洞看了詹天佑绘制的《广东海图》，既清晰又准确，而且注说详明，十分高兴。1887年冬，张之洞带上詹天佑等人，乘轮船巡海，亲赴广东省的绵长海岸，对詹天佑所绘海图与各分图详加核证，随后将该图上报朝廷，分别呈给军机处及总理衙门。

张之洞一直主张中国应建立北洋、南洋、闽洋、粤洋四支海军，中法战争的经历，更坚定了他的目标。要建立广东水师，首要任务是培养新式军官。

经奏准清廷，1887年7月，张之洞仿效李鸿章、左宗棠在天津、福州兴办水师学堂的做法，在博学馆的基础上，设立广东水陆师学堂。受到张之洞信任的詹天佑，担任了广东水陆师学堂的教习。期间，詹天佑认真执教，成绩显著，还被尊称为导师。 x1ZsM923CkN38JKZ+am2kLt+7Ib5HC/SW4/wGByDa4Fqni8Ap1ZIh2Vl8yvFTtXP