1933年9月15日，华北水利委员会第十八次大会决定实施试验所工程。此时黄河水利委员会表示加入合作并拨款三万元。为便于工作，决定成立董事会，李仪祉任董事长，李书田任副董事长，并将原华北水工试验所名称改为中国第一水工试验所。1934年6月1日，中国第一水工试验所奠基仪式在河北省立工业学院院内举行，次年11月建成。抗日战争期间，水工试验所被日寇飞机炸毁，所里一批德国进口机器设备存入英租界，幸运保留。1947年李书田又担当起重建水工试验所重任。1949年更名为水利部天津水工试验所，1954年天津大水，试验所被毁，第二年，人员、设备迁往北京。1956年试验所与南京水利实验处迁往北京的部分合并为北京水利科学研究院（即今水利水电科学研究院），成为水利部直属水工试验研究机构。
水工试验所在落成当日就开始了试验工作。由主持完落成大典的李仪祉亲自放水，进行永定河中上游工程处委托的官厅坝消力试验，第二年5月试验完成。截止1937年试验所被毁，相继完成了黄土河流预备试验、卢沟桥滚水坝消力试验、透水坝试验等。除了官方试验，试验所还接受北洋工学院和河北省立工业学院的老师进行科研成果试验，并接收两校学生到此实习。这样一来，水工实验所把这两所学校的科研资源和社会的项目结合起来，建立起科学研究为社会服务的模式。这种模式即后来美国所形成的大学服务社会的“硅谷模式”。
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纵观李书田的执教生涯，虽然因为浓重的北洋情结，做出了引起争议的举动，但是他在办学上的严谨和执着还是值得今人去学习的。
李书田怀有极端的□□主义教育理念，认为办大学就是为了培养□□。执掌北洋工学院期间，他坚持“重质不重量，贵精不贵多，宁缺毋滥”的原则，从不随意降低录取分数线。1934年，北洋工学院机械系计划招生45人，但因为不符合标准，最终只招录了11人。这一类的事情还有很多，一度使北洋的录取分数线被称为“铁线”。不仅招录如此，被招学生进入北洋工学院之后要求依旧严格。李书田组织制定了一系列诸如《国立北洋工学院学则》之类的规章制度，并且严格施行。按照《学则》要求，不仅每学期结束后要张榜公布所有人的成绩，座位的顺序也是依据成绩排名来安排，在编辑学生名册和毕业班纪念册时也是以成绩优劣为排序依据。
为了培养□□，李书田从不怕得罪人。他本人就是一位天赋很高又非常刻苦的□□，时常用自己的标准去要求师生。李书田提出过这样的教授考评意见，他说：“我出题，教授回答的好，就续聘你；答不好就对不住了，请你走人。”学生也经常考试，大考相对比较固定，小考不定期进行，且没有指定范围，即使学生昼夜苦读，也有可能不及格。北洋的“传统”是两次以上不及格将会被留级或退学，据魏寿昆回忆，北洋淘汰率最高时曾达50%～60%。在陕西城固时，也曾传言李书田说“不累死几个学生，就办不好学院”，恰巧学校附近有两座学生坟墓，就被人戏称为“分校”。