辛丑，两宫回銮。以创痛钜深，力求改革。十二月，谕曰：“兴学育才，实为当今急务。京师首善之区，尤宜加意作育，以树风声。前建大学，应切实举办。派张百熙为管学大臣，责成经理，务期端正趋乡，造就通才。其裁定章程，妥议具奏。”旋谕将同文馆并入大学堂，毋庸隶外务部。二十八年正月，百熙奏筹办大学堂情形豫定办法一条，言：“各国学制，幼童於蒙学卒业后入小学，三年卒业升中学，又三年升高等学，又三年升大学。以中国准之，小学即县学堂，中学即府学堂，高等学即省学堂。目前无应入大学肄业之学生，通融办法，惟有暂时不设专门，先设立一高等学为大学豫备科。分政、艺二科，以经史、政治、法律、通商、理财等事隶政科，以声、光、电、化、农、工、医、算等事隶艺科。查京外学堂，办有成效者，以湖北自强学堂、上海南洋公学为最。此外如京师同文馆，上海广方言馆，广东时敏、浙江求是等学堂，开办皆在数年以上，不乏合格之才。更由各省督、抚、学政考取府、州、县高材生，咨送来京，覆试如格，入堂肄业。三年卒业，及格者升大学正科。不及格者，分别留学、撤退。大学豫科与各省省学堂卒业生程度相同，由管学大臣考验合格，请旨赏给举人。正科卒业，考验合格，请旨赏给进士。惟国家需材孔亟，欲收急效而少弃才，则有速成教员一法。於预备科外设速成科，分二门：曰仕学馆，曰师范馆。凡京员五品以下、八品以上，外官道员以下、教职以上，皆许考入仕学馆。举、贡、生、监，皆许考入师范馆。仕学三年卒业，择尤保奖。师范三年卒业，择优异者带领引见。生准作贡生，贡生准作举人，举人准作进士，分别给予准作小学、中学教员文凭。盖豫科生必龋年岁最富、学术稍精者，再加练习，储为真正合格之才。速成生则取更事较多、立志猛进者，取其听从速化之效。至增建校舍，附设译局，广购书籍、仪器，尤以宽筹经费为根原。经费分两项：一，华俄道胜银行存款之息金，全数拨归大学堂；一，请饬各省筹助经费，每年大省二万金，中省一万金，小省五千金，常年拨解京师。”从之。
七月，百熙遵拟学堂章程，疏言：“古今中外，学术不同，其所以致用则一。欧、美、日本诸邦现行制度，颇与中国古昔盛时良法相同。礼记载家有塾，党有庠，州有序，国有学。比之各国，则国学即大学，家塾、党庠、州序即蒙学、小学、中学。等级盖甚分明。周以前选举、学校合而为一，汉以后专重选举，及隋设进士科以来，士皆殚精神於诗、赋、策、论，所谓学校，名存而巳。今日而议振兴教育，必以真能复学校之旧为第一要图。虽中外政教风气原本不同，然其条目秩序之至赜而不可乱，不必尽泥其迹，不能不兼取其长。谨上溯古制，参考列邦，拟定京师大学暨各省高等学、中学、小学、蒙学章程，候钦定颁行各省，核实兴办。凡名是实非之学堂及庸滥充数之教习，一律从严整顿。”诏下各省督抚，按照规条实力奉行。是为钦定学堂章程。教育之有系统自此始。
京师大学堂分大学院、大学专门分科、大学豫备科。附设者，仕学、师范两馆。大学院主研究，不讲授，不立课程。专门分科凡七：曰政治科，曰文学科，曰格致科，曰农业科，曰工艺科，曰商务科，曰医术科。政治科分目二：政治，法律。文学科分目七：经学，史学，理学，诸子，掌故，词章，外国语言文字。格致科分目六：天文，地质，高等算学，化学，物理，动植物。农业科分目四：农艺，农业化学，林学，兽医。工艺科分目八：土木，机器，造船，造兵器，电气，建筑，应用化学，采矿冶金。商务科分目六：簿记，产业制造，商业语言，商法，商业史，商业地理。医术科分目二：医学，药学。豫备科分政、艺两科。政科课目：伦理，经学，诸子，词章，算学，中外史，中外舆地，外国文，物理，名学，法学，理财，体操。艺科课目：伦理，中外史，外国文，算学，物理，化学，动植物，地质及矿产，图画，体操。为入专理某科便利计，得增减若干科目。各三年卒业。仕学馆课目：算学，博物，物理，外国文，舆地，史学，掌故，理财，交涉，法律，政治。师范馆课目：伦理，经学，教育，习字，作文，算学，中外史，中外舆地，博物，物理，化学，外国文，图画，体操。
各省高等学堂为中学卒业之升途，又为入分科大学之豫备。分政、艺两科。课程与大学豫科同。三年卒业。高等学外，得附设农、工、商、医高等实业学堂，亦中学卒业生升入。教授用专科教员制，各任一门。中学堂，为高等小学卒业之升途，即为入高等学之豫备。课目：修身，读经，算学，词章，中外史，中外舆地，外国文，图画，博物，物理，化学，体操。四年卒业。中学外，得设中等农、工、商实业学堂，高小卒业生不原治普通学者入之。又附设师范学堂，课目视中学，惟酌减外国文，加教育学、教授法。得合两班或三班，以两三教员各任数科目，分教之。小学堂分高等、寻常二级。儿童自六岁起，受蒙学四年。十岁入寻常小学，修业三年。此七年定为义务教育。十三岁入高等小学，三年卒业。得附设简易农、工、商实业学堂，寻常小学卒业者入之。寻常小学课目：修身、读经、作文、习字、史学、舆地、算术、体操。高等小学课目，增读古文辞、理科、图画，馀同寻常小学。教授采用级任制。正教习外，得置副教习。蒙学堂属义务教育，府、厅、州、县、城、镇、乡、集均应设立。凡义塾或家塾，应照蒙学课程，核实改办。课目同寻常小学，惟作文易以字课。蒙学宗旨，在於改良私塾，故章程规定，颇注重教授法之改善，於儿童身心之体察，三致意焉。至学生出身奖励，小学卒业，奖给附生；中学卒业，奖给贡生；高等学卒业，奖给举人；大学分科卒业，奖给进士。各省师范卒业，照大学师范馆例给奖。其大较也。钦定章程虽未臻完备，然已有系统之组织。颁布未及二年，旋又废止。
先是百熙招致海内名流，任大学堂各职。吴汝纶为总教习，赴日本参观学校。適留日学生迭起风潮，诼谣繁兴，党争日甚。二十九年正月，命荣庆会同百熙管理大学堂事宜。二人学术思想，既各不同，用人行政，意见尤多歧异。时鄂督张之洞入觐。之洞负海内重望，於川、晋、粤、鄂，曾创设书院及学堂。著劝学篇，传诵一时；尤抱整饬学务之素志。闰五月，荣庆约同百熙奏请添派之洞会商学务，诏饬之洞会同管学大臣釐定一切学堂章程，期推行无弊。
十一月，百熙、荣庆、之洞会奏重订学堂章程，言：“各省初办学堂，难得深通教育理法之人。学生率取诸原业科举之士，未经小学陶镕而来，言论行为，不免轶於范围之外。此次奉谕会商釐定，详细推求，倍加审慎。博考外国各项学堂课程门目，参酌变通，择其宜者用之，其於中国不相宜者缺之，科目名称不可解者改之，过涉繁重者减之。无论何等学堂，均以忠孝为本，以中国经史之学为基，俾学生心术壹归於纯正。而后以西学瀹其智识，练其艺能，务期他日成材，各適实用。拟成初等小学、高等小学、中学、高等学各章程，大学附通儒院章程。原章有蒙学名目，所列实即外国初等小学之事。外国蒙养院，一名幼稚园，参酌其意，订为蒙养院章程及家庭教育法。此原章所有，而增补其缺略者也。办理学堂，首重师范。原订师范馆章程，系仅就京城情形试办，尚属简略。另拟初级、优级师范学堂章程，并任用教员章程，京城师范馆改照优级师范办理。此外仕学馆属暂设，不在各学堂统系之内，原章应暂仍旧。译学馆即方言学堂；进士馆系奉特旨，令新进士概入学堂肄业，课程与各学堂不同，并酌定章程课目。又国民生计，莫要於农、工、商实业，兴办实业学堂，有百益而无一弊，另拟初等、中等、高等农、工、商实业学堂章程，附实业补习普通学堂、艺徒学堂、实业教员讲习所各章程。此原章未及，而别加编订者也。又中国礼教政俗与各国不同，少年初学，胸无定识，哤杂浮嚣，在所不免。规范不容不肃，稽察不容不严。特订立规条，申明禁令，为学堂管理通则。并将设学宗旨、立法要义，总括发明，为学务纲要。果能按照现定章程认真举办，民智可开，国力可富，人才可成，不致别生流弊。至学生毕业考试，升级、入学考试及奖励录用之法，亦经详定专章，伏候裁定。”
又奏：“奉旨兴办学堂，两年有馀。至今各省未能多设者，经费难筹也。经费所以不能捐集者，科举未停，天下士林谓朝廷之意并未专重学堂也。科举不变通裁减，人情不免观望，绅富孰肯筹捐？经费断不能筹，学堂断不能多。入学堂者，恃有科举一途为退步，不肯专心乡学，且不肯恪守学规。况科举文字多剽窃，学堂功课务实修；科举止凭一日之短长，学堂必尽累年之研究；科举但取词章，学堂并重行检。彼此相衡，难易迥别。人情莫不避难就易，当此时势阽危，除兴学外，更无养才济时之术。或虑停罢科举，士人竞谈西学，而中学无人肯讲。现拟章程，於中学尤为注重。凡中国向有之经学、史学、文学、理学，无不包举靡遗。科举所讲习者，学堂无不优为；学堂所兼通者，科举皆所未备。是取材於科举，不如取材於学堂，彰彰明矣。或又虑学堂虽重积分法，分数定自教员，保无以爱憎而意为增损。不知功课优绌，当堂考验。教员即欲违众徇私，而公论可凭，万难掩饰。臣等尚恐偶有此弊，故於中学考试，归学政主持，督同道、府办理。高等学毕业，请简放主考，会同督、抚、学政考试。大学毕业，请简放总裁，会同学务大臣考试。不专凭本学堂所定分数。凡科举抡才之法，已括诸学堂奖励之中，实将科举、学堂合并为一。就事理论，必须科举立时停罢，学堂办法方有起色，经费方可设筹。惟此时各省学堂，未能遍设，已设学堂，办理未尽合法，不欲遽议停罢科举。然使一无举动，天下未见朝廷有递减以至停罢之明文，实不足风示海内士民，收振兴学堂之效。请查照臣之洞会同袁世凯原奏分科递减之法，明降谕旨，从下届丙午科起，每科递减中额三分之一。一面照现定各学堂章程，从师范入手，责成各省实力举行，至第三届壬子科应减尽时，尚有十年。计京、外开办学堂，已逾十年以外，人才应已辈出。天下士心专注学堂，筹措经费必立见踊跃。人人争自濯磨，相率入学堂，求实在有用之学，气象一新，人才自奋。转弱为强，实基於此。”诏悉如所请。是为颁布奏定章程之期，时科举未全废止也。迨三十一年，世凯、之洞会奏：“科举一日不停，士人有侥幸得第之心，以分其砥砺实修之志。民间相率观望，私立学堂绝少。如再迟十年甫停科举，学堂有迁延之势，人才非急切可求。必须二十馀年后，始得多士之用。拟请宸衷独断，立罢科举。饬下各省督、抚、学政，学堂未办者，从速提倡；已办者，极力扩充。学生之良莠，办学人员之功过，认真考察，不得稍辞其责。”遂诏自丙午科始，停止各省乡、会试及岁、科试。寻谕各省学政专司考校学堂事务。於是沿袭千馀年之科举制度，根本划除。嗣后学校日渐推广，学术思想因之变迁，此其大关键也。
是时学务之组织，尚有一重要之变更，则专设总理学务大臣也。二十九年，之洞言：“管学大臣既管京城大学堂，又管外省各学堂事务。当此经营创始，条绪万端，专任犹虞不给，兼综更恐难周。请於京师专设总理学务大臣，统辖全国学务。另设总监督一员，专管京师大学堂事务，受总理学务大臣节制考核，俾有专责。”诏允改管学大臣为学务大臣，并加派孙家鼐为学务大臣，命大理寺少卿张亨嘉充大学堂总监督。奏定章程，规定学校系统，足补钦定章程所未备。
其分科及课目，较旧章亦多有变更。大学设通儒院及大学本科。通儒院不讲授，无规定课目。大学本科分科八。曰经学科，分十一门：周易、尚书、毛诗、春秋左传、春秋三传、周礼、仪礼、礼记、论语、孟子，附理学。曰政法科，分二门：政治、法律。曰文学科，分九门：中国史、万国史、中外地理、中国文学、英国文学、法国文学、俄国文学、德国文学、日本国文学。曰医科，分二门：医学、药学。曰格致科，分六门：算学、星学、物理、化学、动植物、地质。曰农科，分四门：农学、农艺化学、林学、兽医。曰工科，分九门：土木、机器、造船、造兵器、电气、建筑、应用化学、火药、采矿冶金。曰商科，分三门：银行及保险、贸易及贩运、关税。各专一门。经学原兼习一两经者听。各学科分主课、补助课。三年毕业。惟政治、医学四年毕业。
高等学与大学豫备科性质相同。学科分三类：第一类为豫备入经学、政法、文学、商科等大学者治之，第二类为豫备入格致、农、工等科大学者治之，第三类为豫备入医科大学者治之。学科除人伦道德、经学大义、中国文学、外国语、体操各类共同外，第一类课历史、地理、辨学、法学、理财，第二类课算学、物理、化学、地质、矿物、图画，第三类课蜡丁语、算学、物理、化学、动物、植物。其有志入某科某门者，得缺科目或加课他科目，分通习、主课。三年毕业。中学科目：修身、读经、讲经、中国文学、外国语、历史、地理、算学、博物、物理及化学、法制及理财、图画、体操。五年毕业。高等小学科目：修身、读经、讲经、中国文学、算术、中国历史、地理、格致、图画、体操。视地方情形，可加授手工、农、商业等科目。四年毕业。初等小学科目：修身、读经、讲经、中国文学、算术、历史、地理、格致、体操，为完全科。视地方情形，可加授图画、手工之一二科目。其乡民贫瘠、师儒缺少地方，得量从简略，修身、读经合为一科，中国文学科，历史、地理、格致合为一科，算术、体操，为简易科。五年毕业。
中、小学科目，不外普通教育之学科。其特殊者，则读经、讲经一科也。学务纲要载中、小学宜注意读经以存圣教一节，其言曰：“外国学堂有宗教一门，中国之经书即是中国之宗教。学堂不读经，则是尧、舜、禹、汤、文、武、周公、孔子之道，所谓三纲五常，尽行废绝，中国必不能立国。无论学生将来所执何业，即由小学改业者，必须曾诵经书之要言，略闻圣教之要义，以定其心性，正其本源。惟学堂科学较繁，晷刻有限，概令全读十三经，精力日力断断不给。兹择切要各经，分配中、小学堂。若卷帙繁重之礼记、周礼，止选读通儒节本，仪礼止选读最要一篇。自初等小学第一年日读约四十字起，至中学日读约二百字为止，大率小学每日以一点钟读经，一点钟挑背浅解。中学每星期以六点钟读经，三点钟挑背讲解。温经每日半点钟，归自习时督课。学生并不过劳，亦无碍讲习西学之日力。计中学毕业，已读过孝经、四书、易、书、诗、左传及礼记、周礼、仪礼节本十经，并通大义。较之向来书塾、书院所读所解，已为加多。不惟圣经不至废坠，且经学从此更可昌明。”其立论甚正，可考见当时之风气焉。
蒙养院意在合蒙养、家教为一，辅助家庭教育，兼包括女学。
直系学堂外，并详订师范及实业学堂专章。其大异於旧章者，为优级师范学堂。学科分三节：一曰公共科，以补中学之不足，为本科之豫备。科目：人伦道德、群经源流、中国文学、东语、英语、辨学、算学、体操。一年毕业。二曰分类科，凡四类：第一类以中国文学、外国语为主。第二类以地理、历史为主。第三类以算学、物理、化学为主。第四类以动植物、矿物、生理为主。科目除人伦道德、经学大义、中国文学、教育心理、体操各类共同外，第一类课周秦诸子、英语、德语或法语、辨学、生物、生理。第二类课地理、历史、法制、理财、英语、生物。第三类课算学、物理、化学、英语、图画、手工。第四类课植物、动物、生理、矿物、地学、农学、英语、图画。分通习、主课，均三年毕业。三曰加习科，於分类科毕业，择教育重要数门，加习一年，以资深造。科目：人伦道德、教育学、教育制度、教育政令机关、美学、实验心理、学校卫生、专科教育、儿童研究、教育演习，并增入教授实事练习。优级师范附属中学堂、小学堂。初级师范学科程度，与中学略同。完全科学科，於中学科目外，增教育学、习字。视地方情形，可加外国语，手工，农、工业之一科目或数科目。五年毕业。初级师范附属小学堂。
实业学堂之种类，曰实业教员讲习所，曰高等农、工、商实业学堂，曰中等农、工、商实业学堂，曰初等农、工、商实业学堂，及高等、中等、初等商船学堂，曰实业补习普通学堂，曰艺徒学堂。实业教员讲习所，以备教成各项实业学堂之教习。分农、商、工三种，农业、商业教员讲习所，除人伦道德、英语、教育、教授法、体操为共同学科外，农业课算学及测量气象、农业汎论、农业化学、农具、土壤、肥料、耕种、畜产、园艺、昆蟲、兽医、水产、森林、农产制造、农业理财实习；商业课应用化学、应用物理、商业作文、商业算术、商业地理、商业历史、簿记、商品、商业理财、商业实践。均二年毕业。工业教员讲习所，置完全科及简易科。完全科凡六：曰金工科、木工科、染织科、窑业科、应用化学科、工业图样科。除人伦道德、算学、物理、化学、图画、工业理财、工业卫生、机器制图实习、英语、教育、教授法、体操为共同学科外，金工科课无机化学、应用力学、工场用具及制造法、电气工业大意、发动机。木工科课无机化学、应用力学、工场用具及制造法、构造用材料、家具及建筑流派、房屋构造、卫生、建筑制图及意匠。染织科课一切器用化学、应用机器、定性分析、工业分析、染色配色、机织及意匠。窑业科课一切应用化学、应用机器、定性分析、工业分析、窑业品制造。应用化学科课一切应用化学、机器、电铸及电矿。工业图样科课图样、材料。均三年毕业。简易科分金工、木工、染色、机织、陶器、漆工六科。课目较略。一年毕业。高等实业学堂程度视高等学堂，分豫科、本科。豫科授以各科普通基本功课。一年毕业。高等农业本科凡三：曰农学科，曰林学科，曰兽医学科。高等工业分科十三：曰应用化学科，曰染色科，曰机织科，曰建筑科，曰窑业科，曰机器科，曰电器科，曰电气化学科，曰土木科，曰矿业科，曰造船科，曰漆工科，曰图稿绘画科，各授以本科原理、原则、应用方法及补助科目，多者至三十馀门，得斟酌地方情形，择合宜数科设之。均三年毕业。中等实业学堂程度视中学堂，亦分豫科、本科，课目较高等为略。初等实业学堂程度视高等小学堂，分普通、实习两种科目。均三年毕业。商船学堂亦分三等，以授航海机关之学术及驾运商船之知识技术。五年或三年毕业。实业补习普通学堂，以简易教法授实业必须之知识技能，并补习小学科目。艺徒学堂，授平等程度之工筑技术，俾成良善工匠，均可於中、小学堂便宜附设。
其不在学堂系统内者，曰译学馆，曰进士馆。先是同文馆并入大学堂，设英、法、俄、德、日本五国语文专科，后由大学分出，名译学馆。仍设英、法、俄、德、日本文各一科，无论习何国文，皆须习普通及专门学。普通科目：人伦道德、中国文学、历史、地理、算学、博物、物理及化学、图画、体操。专门科目：交涉、理财、教育。五年毕业。进士馆令新进士用翰林部属、中书者，入馆肄业，讲求实用之学。课目：史学、地理、教育、法学、理财、交涉、兵政、农政、工政、商政、格致。得选习农、工、商、兵之一科或两科。西文、东文、算学、体操为随意科。三年毕业。
各学堂管理通则之规定，与旧章大体相同。月朔，监督、教员集诸生礼堂，宣读圣谕广训一条。皇太后、皇上万寿节，至圣先师孔子诞日，春、秋上丁释奠，为庆祝日。堂中各员率学生至万岁牌前或圣人位前行三跪九叩礼。毕，各员西乡立，学生向各员行三揖礼，退。开学、散学或毕业，率学生至万岁牌前、圣人位前行礼如仪。学生向监督、教员行一跪三叩礼。监督等施训语，乃散。月朔，率学生至圣人位前行礼如仪。每日讲堂授课，多者不得过六小时。房、虚、星、昴日为休息例假，庆祝日、端午、中秋节各放假一日。每年以正月二十日开学，至小暑节散学，为第一学期。立秋后六日开学，至十二月十五日散学，为第二学期。学生赏罚，由教员、监学摘出，监督核定。赏分三种：曰语言奖励，曰名誉奖励，曰实物奖励。罚分三种：曰记过，曰禁假，曰出堂。学生以端饬品行为第一要义，监督、监学及教员随时稽察，详定分数，与科学分数合算。
学堂考试分五种：曰临时考试，曰学期考试，曰年终考试，曰毕业考试，曰升学考试。临时试无定期，学期、年终、毕业考试分数与平日分数平均计算。年考及格者升一级，不及格者留原级补习，下届再试，仍不及格者退学。评定分数，以百分为满格，八十分以上为最优等，六十分以上为优等，四十分以上为中等，二十分以上为下等，谓之及格，二十分以下为最下等，应出学。
毕业考试最重，视学堂程度，由所在地方官长会同监督、教员亲莅之，照乡会试例。高等学毕业，简放主考，会同督、抚、学政考试。大学分科毕业，简放总裁，会同学务大臣考试。分内、外二场：外场试，就学堂举行。择各科讲义精要一二条摘问，令诸生答述。内场试，择地扃试。分两场：首场以中学发题，经、史各一，经用论，史用策。二场以西学发题，政、艺各一，西政用考，西艺用说。通儒院毕业，不派员考试，以平日研究所得各种著述，评定等第，进呈，候钦定。其奖励章程，比照奖励出洋游学日本学生例，通儒院毕业，予以翰林升阶，或分用较优京、外官。大学分科毕业，最优等作为进士出身，用翰林院编修、检讨。优等、中等均作为进士出身，分别用翰林院庶吉士、各部主事。大学选科，比照分科大学降等给奖。大学豫备科及各省高等学毕业，最优等作为举人，以内阁中书、知州用。优等、中等均作为举人，以中书科中书、部司务、知县、通判用。中学毕业，分别奖以拔贡、优贡、岁贡。高等小学毕业，分别奖以廪、增、附生。初等小学属义务教育，不给奖。优级师范毕业，最优等、优等、中等均作为举人，分别以国子监博士、助教、学正用。初级师范毕业，分别奖以拔贡、优贡、岁贡，以教授、教谕、训导用。高等实业学堂毕业，最优等、优等、中等均作为举人，分别以知州、知县、州同用。中等实业学堂毕业，奖励视中学。奏定章程规定之概要如此。