在《钦定大学堂章程》中，张百熙说，“学堂开设之初，欲求教员，最重师范”。大学堂和高等学堂里，附设师范馆，以造就各处中学堂教员，中学堂内附设师范学堂，以造成小学堂教习之人才。他还特别强调，“初级师范学堂，所以造就小学之师范生，由为办学者入手要义”。京师大学堂重新开学之日，共招收仕学馆学生57名，师范馆学生79名，说明京师大学堂当时的主要力量是放在师范馆。在他的倡导下，除边远省份外，各省都建立了师范学堂。由此，奠定了中国近代师范教育的基础。
3、重视普及教育。
《钦定小学堂章程》第一章第六节规定：“儿童自六岁起受蒙学四年，十岁入寻常小学堂修业三年。”“无论何色人等皆应受此七年教育，然后听其任为各项事业”，已经有强迫教育之意。又说：“寻常小学堂学生卒业后，任本人志愿，或升入高等小学，或地方已办有简易农工商实业学堂，听其迳往学习。”指出凡人都要受一定时期的教育，学成之后，升学谋事，听人自决，普及教育的思想已经充分显示出来。
“壬寅学制”的颁布使得中国办学堂有了可资遵循的统一标准，教育走上了近代化的发展道路，它在中国教育史上具有重要地位，影响深远。尤其是张百熙要“使一国之民贵贱智愚贫富无一不学”的普及教育思想更是促成了20世纪初教育的大发展。
但是，随着张百熙教育改革的深入开展，教育改革的阻力也愈发增大。1903年2月（光绪二十九年正月），清政府增派荣庆为管学大臣，借以牵制张百熙。
1903年3月，实权派人物张之洞奉慈禧之命进京督察学务。张之洞对京师大学堂进行了一番调查，深感学生皆喜新学，桀骜不逊，面奏慈禧太后谓，京师大学堂办理不善，使得京师大学堂岌岌可危。张百熙为保住大学堂的成果，也想借重张之洞的经验和声望，分担压力，不得不与荣庆上奏《请派重臣会商学务折》，此折称，“张之洞为当今第一通晓学务之人”，要求派张之洞参与会商学务。
这样，张百熙上奏“壬寅学制”并经清政府谕允不及一年，制定第二个系统学制取代“壬寅学制”的工作就匆忙登场了。这次主持制定学制的是素有深谙学务之名的张之洞，参与者为张百熙和荣庆。1904年1月13日，张百熙、荣庆、张之洞联合上《奏定学堂章程》，史称“癸卯学制”。“癸卯学制”的颁定从其内容来看，对“壬寅学制”进行了有益的补充。它改正了“壬寅学制”把蒙养学堂等同于外国初等小学堂的错误认识，而另立蒙养院，使得整个学制系统下沿到保育教导三岁以上至七岁儿童，我国近代的启蒙教育提上日程。同时还规定了“蒙养家教合一”的宗旨，即以蒙养院辅助家庭教育，并在家庭教育中包括了女学的内容。对师范教育和实业教育亦提出了更为详尽的规划。
然而，与“壬寅学制”相比，这个学制在政治上的保守性却十分明显。两个学制的矛盾突出体现在以下两个方面：其一，在课时方面，张之洞一意增加经学和辞章的比重。为了切实保证“中体西用”教育思想的贯彻执行，他给读经的分量做了规定。他认为，如此才能“不惟圣经不至废坠，且经学从此更可昌明矣”。到了大学堂、通儒院则以精深经学列为专科，经学的修习贯穿整个学制系统始终。其二，“癸卯学制”特别规定私学堂禁专习政治、法律。张之洞以为，“政法易涉空谈，崇实戒虚，最为防患正俗要领”。而“近来少年躁妄之徒，凡有妄谈民权自由种种悖谬者，皆由并不知西学、西政为何事”，“耳食臆揣，腾为谬说”。张之洞添加经学的意见，遭到了张百熙和京师学堂官员的一致反对。
“癸卯学制”一颁布就遭到教育界的抵制和反对。在实际执行中，经学课也遭到了学生的排斥，各校经学课成绩普遍很低。至于私学堂禁习政治、法律的规定就更是枉费心机了。
张百熙对“癸卯学制”并不十分赞成，却又为何肯在很大程度上做出让步呢？除了为保住京师大学堂不被废止外，还有另一方面的原因，就是希望借张之洞之力推动废除科举制。科举在隋朝创始之初曾起过多方面的积极作用，自明代起日趋衰败，不能担当甄选与教育两大重任。洋务运动和维新运动时期都有先驱者多次试图对它进行变革，但由于科举制度的根深蒂固，顽固势力的极度反对而皆未得成。
张百熙早在1901年所上《敬陈大计疏》中就曾对科举制八股取士的腐败进行了批评。他建议采用张之洞等于1898年《妥议科举新章》中提出的办法，于乡试会试中加考各国地理、学校、财赋、兵制、商务、刑律，以及种植开采、制造格致等学，许其自注专门应试。他认为，“科举与学堂相表里，科举能求才，学堂能育才；科举收急效，所以待成材，学堂以幼成，所以求实学”。显然，当时张百熙虽然已认识到改革科举制的必要性，却还为明晰学堂与科举难以两存的道理。自张之洞进京督察学务起，张百熙就频繁地与张之洞商讨废科举以兴学堂之事。张百熙在整改京师大学堂的过程中发现，虽然学堂教授新学，但只要科举不废，终将导致学生迷于利禄，无志于学。在废除科举制问题上，张百熙态度坚决。他除了加紧敦促张之洞力请废除科举外，还多次走访政务处王大臣，详陈利弊，终于获得了除大学士王文韶以外的多数人支持，为减废科举章程的通过减轻了阻碍。
1904年1月13日，在张百熙努力之下，《递减科举注重学堂片》随同《奏定学堂章程》一起上奏。奏折建议“自下届丙午科起，每科分减中额三分之一”。计划十年即在壬子年（1912）减尽。对于旧日的经生寒儒亦提出具体安置的计划，凡年在三十以下者，皆令入学堂肄业，三十以上至五十岁者，可入师范学堂之简易科。这就对官方办事人员和社会中举子的出路都做了较为妥善的安排。对于这个奏折，清政府的批复是“俟各省学堂一律办齐，确著成效，再将科举学额分别停止”。
1905年（光绪三十一年）日俄战争结束，与中国同样效法西方的日本居然打败了俄国，不少洋务派的官员都认为日本是凭借着普及教育的力量战胜了俄国。因此，废除科举制的步伐加快了。一些洋务派的要员大吏联合上奏“请停科举以广学校”。9月，清政府正式诏令，自丙午科起，停止一切乡试岁考。在中国存在了1300多年的科举制终于废止，废除科举使新式教育获得了强劲的动力。
重视人才
在张百熙的积极努力下，清末教育进入一个大发展时期。据学部第一次教育统计图表显示，1904-1905年官立学堂猛增至1040所，公立达到349所，私立也有251所，两年之间，学堂数量翻了7番。然而，教育的发展却不能改变张百熙屡遭参奏、“蜚语浸盛”的困境。在管学的最后两年间，张百熙的人事权、财权、管理权处处受到牵制。1905年10月，张百熙虽然难以忘情学务，但为避祸起见坚辞不就学部尚书之职，从而结束了其四年主持教育改革的艰苦历程。
20世纪初发生在中国大地上的这场教育改革，是中国有科举制度以来变动最为剧烈的一次改革。1902年学生人数仅6912人，到1905年猛增到158876人。几年间学堂数量和全国新式知识分子数量的增长已不仅是几倍，而是以几十倍、几十万人计。教育改革的形势表明，改革所涉及的深度和广度达到了前所未有的程度。表现为：其一，教育改革直接触动科举制。它扫除了教育走向近代化最严重的障碍，因而是对传统文化教育的一个极大的打击，有力地保证了新知识、新文化在教育中的地位，在中国教育史上具有划时代的意义。其二，将实用主义精神融入教育体系，为满足社会发展的多种需要开辟道路。实业学校附设于相应的各级普通学校内，改变了单一化的学校类型，从而促成学生的合理分流。科目的选取上也较为全面，有工艺理财学、昆虫学、植物学及保险学、关税学、商业学等。这些科目都适应了当时资本主义工业、企业新发展的需要。其三，教育内容和方法的改变促使学生独立意识形成，教育的民主化开始萌芽。
平时，张百熙注重启发学生思想，让学生就经义、史事政治、时务四类按日记札记，自抒己见。这种自由讨论、各抒己见的教学方式使得从书院走向学堂的士子大开眼界，于是发生了1905年京师大学堂仕学馆学生联合上书请辞教员一事，并得到了张百熙的同意，这就是教育民主化的表现，表明学生自我意识的提高，在封建传统教育占统治地位的私塾书院中是决不可能办得到的。
这场教育运动不仅仅是一次教育制度和文化方面的变革，更直接影响到社会心理变化和新的世界观形成。在19世纪末，被列强凌辱所产生的近代爱国主义具有广义的民族性，它让全国上下同仇敌忾对准西方列强。但是，20世纪初进行的这次教育改革却帮助有志之士了解世界大事，重新反省中国积贫积弱的本质原因。随着教育的普及，新式知识分子在学习西方的“奇淫技巧”的同时，更学习欧美日本的政治法律，他们的认识逐步深入，导致新的世界观的形成，对君主制的盲从被对民主制的渴望所取代，也使得教育改革的影响在经济、文化领域之外，更直接涉及到政治领域。
张百熙重视“学术育真才”，认为学者“当以求学问为先”，并且“取与用”应该“出于一”，不应以功名和官位来制约学堂学生的出路。据深悉内情的张缉光函告汪康年说，改革颁行的《钦定大学堂章程》实际上并非原版，“《大学堂章程》有二本，一详而得教育之方法，一略而合中国之时趋。政府意在略者，而谓哲学太新，国际学当删，医学不应入学堂，音乐学乃教戏子，至哲学之干例禁，更不待言，刻下尚无定义也。”可见，在清政府眼中人才的定义十分狭窄。张百熙的教育思想和实行的教育改革举措，究其根源“不是从琐碎的个人欲望中，而正是从他们所处的历史潮流中得来的”。张百熙为中国教育的近代化做出了不懈的努力，他虽然未能实现“廓清积弊”的梦想，完成教育救国宏愿，但却实践了他“学者当以天下国家为己任，我能拔尔仰塞磊落之奇才”的信念，在中国近代教育史上留下了可歌可叹的一页。
经世济民
张百熙出身在一个并不富裕的书香门第封建家庭，“吾家世诗书，清白贫亦好。”少年时在湖南长沙城南书院读书，十分勤奋。张百熙从幼年起就处于帝国主义列强企图瓜分中国、人民处于水深火热的时代；封建制度实已摇摇欲坠，人民革命风起云涌。封建知识分子家庭出生的张百熙虽然难以摆脱旧传统的痼疾，但是却树立了经世济民、读书报国的远大理想：“方我少年时，读书气嶙峋。常怀四海志，放眼横八垠。”
1874年中二甲进士，改翰林院庶吉士。光绪二年（1876年），散馆，授编修；1879年，任山东乡试副考官；1881年，任山东学政；1888年，任四川乡试正考官；1889年，命南书房行走；1894年正月，加五品衔，赏戴花翎。同年二月，京察覆带，奉旨交军机处记名以道府用。四月，大考翰詹列二等，擢为光绪帝侍讲，十二月授侍读。又充任文渊阁校理。1896年，张百熙充日讲起居注官，并擢升为国子监祭酒。1897年六月，任江西乡试正考官，八月命提广东学政。十月迁内阁学士，兼礼部侍郎。十一月仍留任广东学政，倡设时敏学堂。“严杜闱姓之弊，士论翕服。”1898年三月，重修《会典》，张百熙为总纂，奉光绪帝旨从优议叙、修改；六月遵议改变武科章程，上疏十二条：编团籍、别军省、开制造、颁定式、设学堂、延教习、筹经费、严限制、考舆地、习测绘、勤操练、定考试。九月，张百熙因保举康有为经济特科，被革职留任。十二月，开复处分。1900年七月，补礼部右侍郎。九月，张百熙以都察院御史愤而首抗疏陈大计五大端：清政官制，整理财政，变通科举，广建学堂，创立报馆，积极提倡变法自强。十二月，任赴英头等专使大臣，悉心考察工业、农业、科技、教育等方面的情形。
1901年二月，回国复命。四月，迁工部尚书。七月，补调刑部尚书。其时光绪帝有“作育人才，端在修明学术”的“上谕”，九月十六日，张百熙“奏请将京师大学堂改隶国子监，外务部同文馆改隶大学。并请变通翰林院规制”。自此，将国子监正名大学。后来，抗日战争期间，重庆张慧剑在《大学当年》一文写道：“当时呼百熙为‘大学之父’。”十月，调吏部尚书。十二月初一，光绪帝“谕旨”“兴学育才，实为当今急务，京师首善之区，尤宜加意作养，以树风声。从前所建大学堂，应即切实举办。着派张百熙为管学大臣，将学堂一切事宜，责成经理，务期端正趋向，造就通才，明体达用，庶收得人之效。应如何核定章程，并悉心要议，随时具奏。”第二天，十二月初二，光绪帝再下《为同文馆归并大学堂上谕》：“昨已有旨饬办京师大学堂，并派张百熙为管学大臣。所有从前设立同文馆毋庸隶外务部，著即归并大学堂，一并责成张百熙管理，务即认真整顿，以副委任。”1902年正月初六，张百熙奏《筹办京师大学堂情形疏》，预定通国办法宗旨，先开预备、速成两科。预科为进入大学正科的准备，速成科则分为仕学、师范两馆，仕学馆造就已登仕的人，以应当时创办新政的需要；师范馆则为中学堂培养教习。同时，身为吏部尚书的张百熙因吏部书吏“历世盘剥，舞文巧法”，又上奏整顿吏部事务，裁削书吏，责成司员用士人缮写稿件，除苛刻不便者等数十条，都得到谕旨，如所请行。三月，赏穿黄马褂。七月十二日，奏准所拟各级学堂章程共六件：《京师大学堂章程》、《考选入学章程》、《高等学堂章程》、《中学堂章程》、《蒙学堂章程》，这六种章程通常被称为《钦定学堂章程》，又因为进呈年代岁次壬寅，又称壬寅学制，开创了中国近代正式确立新式学制的先河。十月，赏紫禁城骑马。
1903年正月，光绪帝派蒙古族人刑部尚书荣庆会同张百熙管理大学堂事务。五月，因为顾试刊刻错误，张百熙受列议处。七月，兼署礼部尚书。九月，充任政务处大臣，上奏准设教习进士馆。1904年二月，充任会试前考官。1905年四月，改授吏部尚书。十二月，兼管顺天府府尹事务。
1906年四月，张百熙六十寿辰，西太后赐御书“匡时耆德”匾额；光绪帝赐御书“平均锡福”匾额；京师大学堂赠联：“长沙一星主寿，司徒五教在宽。”七月，清廷命张百熙与镇国公载泽等充任编纂官制大臣，进行一定规模的政治体制改革。九月，改定官制诏下，特设邮传部统管铁路、航业、邮政、电报四项，张百熙调补邮传部尚书。可以说，张百熙是中国近现代史上第一任交通部长和第一任邮电部长。十月，清廷赐西苑门骑马。邮传部创办伊始，经纬万端，张百熙坚持起用大学堂毕业的新人，与侍郎唐绍仪主张“用其乡豪商富侨”意见不合。十一月，两人均奉旨严行申饬。十二月，张百熙终因力不从心，因病告假。
