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。