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是時學務之組織，尚有一重要之變更，則專設總理學務大臣也。二十九年，之洞言：「管學大臣既管京城大學堂，又管外省各學堂事務。當此經營創始，條緒萬端，專任猶虞不給，兼綜更恐難周。請於京師專設總理學務大臣，統轄全國學務。另設總監督一員，專管京師大學堂事務，受總理學務大臣節制考核，俾有專責。」詔允改管學大臣為學務大臣，並加派孫家鼐為學務大臣，命大理寺少卿張亨嘉充大學堂總監督。奏定章程，規定學校系統，足補欽定章程所未備。
其分科及課目，較舊章亦多有變更。大學設通儒院及大學本科。通儒院不講授，無規定課目。大學本科分科八。曰經學科，分十一門：周易、尚書、毛詩、春秋左傳、春秋三傳、周禮、儀禮、禮記、論語、孟子，附理學。曰政法科，分二門：政治、法律。曰文學科，分九門：中國史、萬國史、中外地理、中國文學、英國文學、法國文學、俄國文學、德國文學、日本國文學。曰醫科，分二門：醫學、藥學。曰格致科，分六門：算學、星學、物理、化學、動植物、地質。曰農科，分四門：農學、農藝化學、林學、獸醫。曰工科，分九門：土木、機器、造船、造兵器、電氣、建築、應用化學、火藥、採礦冶金。曰商科，分三門：銀行及保險、貿易及販運、關稅。各專一門。經學原兼習一兩經者聽。各學科分主課、補助課。三年畢業。惟政治、醫學四年畢業。
高等學與大學豫備科性質相同。學科分三類：第一類為豫備入經學、政法、文學、商科等大學者治之，第二類為豫備入格致、農、工等科大學者治之，第三類為豫備入醫科大學者治之。學科除人倫道德、經學大義、中國文學、外國語、體操各類共同外，第一類課歷史、地理、辨學、法學、理財，第二類課算學、物理、化學、地質、礦物、圖畫，第三類課蠟丁語、算學、物理、化學、動物、植物。其有志入某科某門者，得缺科目或加課他科目，分通習、主課。三年畢業。中學科目：修身、讀經、講經、中國文學、外國語、歷史、地理、算學、博物、物理及化學、法制及理財、圖畫、體操。五年畢業。高等小學科目：修身、讀經、講經、中國文學、算術、中國歷史、地理、格致、圖畫、體操。視地方情形，可加授手工、農、商業等科目。四年畢業。初等小學科目：修身、讀經、講經、中國文學、算術、歷史、地理、格致、體操，為完全科。視地方情形，可加授圖畫、手工之一二科目。其鄉民貧瘠、師儒缺少地方，得量從簡略，修身、讀經合為一科，中國文學科，歷史、地理、格致合為一科，算術、體操，為簡易科。五年畢業。
中、小學科目，不外普通教育之學科。其特殊者，則讀經、講經一科也。學務綱要載中、小學宜注意讀經以存聖教一節，其言曰：「外國學堂有宗教一門，中國之經書即是中國之宗教。學堂不讀經，則是堯、舜、禹、湯、文、武、周公、孔子之道，所謂三綱五常，盡行廢絶，中國必不能立國。無論學生將來所執何業，即由小學改業者，必須曾誦經書之要言，略聞聖教之要義，以定其心性，正其本源。惟學堂科學較繁，晷刻有限，概令全讀十三經，精力日力斷斷不給。茲擇切要各經，分配中、小學堂。若卷帙繁重之禮記、周禮，止選讀通儒節本，儀禮止選讀最要一篇。自初等小學第一年日讀約四十字起，至中學日讀約二百字為止，大率小學每日以一點鐘讀經，一點鐘挑背 淺解 。中學每星期以六點鐘讀經，三點鐘挑背講解。溫經每日半點鐘，歸自習時督課。學生並不過勞，亦無礙講習西學之日力。計中學畢業，已讀過孝經、四書、易、書、詩、左傳及禮記、周禮、儀禮節本十經，並通大義。較之向來書塾、書院所讀 所解 ，已為加多。不惟聖經不至廢墜，且經學從此更可昌明。」其立論甚正，可考見當時之風氣焉。
蒙養院意在合蒙養、家教為一，輔助家庭教育，兼包括女學。
直系學堂外，並詳訂師範及實業學堂專章。其大異於舊章者，為優級師範學堂。學科分三節：一曰公共科，以補中學之不足，為本科之豫備。科目：人倫道德、群經源流、中國文學、東語、英語、辨學、算學、體操。一年畢業。二曰分類科，凡四類：第一類以中國文學、外國語為主。第二類以地理、歷史為主。第三類以算學、物理、化學為主。第四類以動植物、礦物、生理為主。科目除人倫道德、經學大義、中國文學、教育心理、體操各類共同外，第一類課周秦諸子、英語、德語或法語、辨學、生物、生理。第二類課地理、歷史、法制、理財、英語、生物。第三類課算學、物理、化學、英語、圖畫、手工。第四類課植物、動物、生理、礦物、地學、農學、英語、圖畫。分通習、主課，均三年畢業。三曰加習科，於分類科畢業，擇教育重要數門，加習一年，以資深造。科目：人倫道德、教育學、教育制度、教育政令機關、美學、實驗心理、學校衛生、專科教育、兒童研究、教育演習，並增入教授實事練習。優級師範附屬中學堂、小學堂。初級師範學科程度，與中學略同。完全科學科，於中學科目外，增教育學、習字。視地方情形，可加外國語，手工，農、工業之一科目或數科目。五年畢業。初級師範附屬小學堂。
實業學堂之種類，曰實業教員講習所，曰高等農、工、商實業學堂，曰中等農、工、商實業學堂，曰初等農、工、商實業學堂，及高等、中等、初等商船學堂，曰實業補習普通學堂，曰藝徒學堂。實業教員講習所，以備教成各項實業學堂之教習。分農、商、工三種，農業、商業教員講習所，除人倫道德、英語、教育、教授法、體操為共同學科外，農業課算學及測量氣象、農業汎論、農業化學、農具、土壤、肥料、耕種、畜產、園藝、昆蟲、獸醫、水產、森林、農產製造、農業理財實習；商業課應用化學、應用物理、商業作文、商業算術、商業地理、商業歷史、簿記、商品、商業理財、商業實踐。均二年畢業。工業教員講習所，置完全科及簡易科。完全科凡六：曰金工科、木工科、染織科、窯業科、應用化學科、工業圖樣科。除人倫道德、算學、物理、化學、圖畫、工業理財、工業衛生、機器製圖實習、英語、教育、教授法、體操為共同學科外，金工科課無機化學、應用力學、工場用具及製造法、電氣工業大意、發動機。木工科課無機化學、應用力學、工場用具及製造法、構造用材料、傢具及建築流派、房屋構造、衛生、建築製圖及意匠。染織科課一切器用化學、應用機器、定性分析、工業分析、染色配色、機織及意匠。窯業科課一切應用化學、應用機器、定性分析、工業分析、窯業品製造。應用化學科課一切應用化學、機器、電鑄及電礦。工業圖樣科課圖樣、材料。均三年畢業。簡易科分金工、木工、染色、機織、陶器、漆工六科。課目較略。一年畢業。高等實業學堂程度視高等學堂，分豫科、本科。豫科授以各科普通基本功課。一年畢業。高等農業本科凡三：曰農學科，曰林學科，曰獸醫學科。高等工業分科十三：曰應用化學科，曰染色科，曰機織科，曰建築科，曰窯業科，曰機器科，曰電器科，曰電氣化學科，曰土木科，曰礦業科，曰造船科，曰漆工科，曰圖稿繪畫科，各授以本科原理、原則、應用方法及補助科目，多者至三十餘門，得斟酌地方情形，擇合宜數科設之。均三年畢業。中等實業學堂程度視中學堂，亦分豫科、本科，課目較高等為略。初等實業學堂程度視高等小學堂，分普通、實習兩種科目。均三年畢業。商船學堂亦分三等，以授航海機關之學術及駕運商船之知識技術。五年或三年畢業。實業補習普通學堂，以簡易教法授實業必須之知識技能，並補習小學科目。藝徒學堂，授平等程度之工築技術，俾成良善工匠，均可於中、小學堂便宜附設。
