1864年，驻扎徐家汇的耶稣会在土山湾遗址上创设孤儿院，专收6岁至10岁的教外孤儿，“衣之食之，教以工艺美术，其经费由中西教民捐助”。孤儿略大，能自食其力后，“或留堂工作，或出外谋生，悉听自便”（《徐汇纪略》）。由于“出外谋生”不易，孤儿们大都选择“留堂工作”。为容纳这些孤儿，传教士们在创办孤儿院的同时，还创办了土山湾工艺厂，下面先后设置有木工部、五金部、印刷所、照相馆、画馆、中西鞋作等，由中、外教士传授技艺，组织生产，产品对外销售，藉以自养。

       土山湾工艺厂遗留的文献不多，当年他们教学生产的详细过程今天已很难复原，但通过近年发掘的一些残存史料，我们还能从中略知一二。比如著名的土山湾画馆，主要培养具有美术才能的孤儿，以进馆时间为序，采用工徒制，分级分班教学。学制一般为4年，如加学油画，则延长一年。教授的科目有素描、写生、勾稿、放样、着色、书法等专业课，以及算学、历史、宗教等基础知识，还要练习体操和唱歌。一年考试两次，前三名有奖赏鼓励，颁奖时各位神父、相公均会到场，十分隆重。学徒期间有少许津贴可拿，满师后则可按件享受薪酬。画馆对外承接定单，山水、花草、人物及宗教故事画等均可受理，按画件的尺寸大小和难易程度定价，其中尤以各类油画最受欢迎，常常供不应求，因油画复杂难学，又耗画工，而当时画馆只有王安德、徐咏青等7位师生能够承接油画定单。画馆的首任教师是意大利传教士马义谷，后有人据此认为画馆教师主要由外籍人士担任，此实不确。在画馆任教的大部分为中国人，我们现已确知的就有：教授油画的王安德、教授素描的李德和、教授勾稿放样的温桂生、教授书法的姚子珊等。擅长素描，精于水彩的刘必振则长期担任画馆主任，统率全局。当年出版的《道原精萃》（1886年）、《五彩古史像解》（1892年）等书中上百幅精美插图，都是由刘必振率领画馆师生“博采名家，描写成幅”（方殿华《<道原精萃>像记》），刻版工匠也是由工艺厂自己培养的技师所担纲。

       土山湾工艺厂其他部门的教学生产情况大致类似，既培养出了徐咏青、张充仁、徐宝庆等大师级的优秀人才，也推出了大量具有广泛影响的生产工艺及其产品。它们生产的彩绘玻璃在市场上广受欢迎，当时的高档建筑以及宗教场所均以用此为荣，被誉为是中国彩绘玻璃的“第一出品处”（丁悚《上海早期的西洋画艺术教育》）；工艺厂的印刷所是中国最早引进西方工艺，使用石印和珂罗版技术的工场，规模相当可观。据统计，从清末到民初，该所发行的各类出版物竟“多达五十三万种（册）”（德礼贤《中国天主教传教史》），其中不乏各类学术著作；木工部的产品最多，尤以各种雕刻作品驰誉中外，它出品的人物雕刻和宝塔造像，曾在罗马、巴黎、旧金山等世界博览会上荣获多次褒奖，巴黎基梅博物馆等还曾向其订购产品。当时，土山湾的圣母院也出产各种工艺品，如壁挂、窗帘、丝绸画屏等，据1933年出版的《徐汇纪略》记载：“其出品刺绣、花边等，为各界欢迎，近年销出外洋甚巨。”对清末民初的这种“工艺品外销”现象，以往的美术史往往忽略，以致成为一个空白，可供查考的史料和原作也散失严重，这应该引起大家重视。