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1903年春的抗议果然如张百熙所担忧的那样是授人以柄——保守派由此证明了新式学堂是滋生反叛的温床。京师大学堂刚刚恢复没几个月，清廷便加派张之洞会同张百熙和荣庆为该校以及整个官办学校系统制定一套新的学制。此外，慈禧太后还要求张之洞建立一套新的选拔学生留学并监督其在海外言行的机制。通过这一系列举动，慈禧太后意在向她的后党成员表明，自己不仅严重关切新式学堂，而且还要让那些叛乱分子通通就范。虽然张之洞一直支持革新教育，并对科举考试在现代学堂体系中产生的坏作用多有批评，而且也热心于推广西学，但他本质上仍属于保守派且对朝廷无限忠诚。他早就与1898年的维新派分道扬镳了。他与其他官僚一样，对1903年的学生运动怒不可遏。
他们（很可能是由张之洞领衔）新制定的学制一直存在至清朝灭亡。张之洞对日本谨慎改革取得的成功印象深刻，因而在设计新学制时大量借鉴了日本的经验。
日本的教育结合了儒家道德和现代科学，并成功地与日本的国家目标相一致。新学制中最重大的决定是逐渐废除科举制度。正如艾尔曼所说，决定废除千年之久的科举制度预示着“一个绾合儒教、皇权和士绅的社会、政治以及文化体系就这样在人们的眼前土崩瓦解了”。清廷最终也认识到科举已丧失了笼络天下英雄的功能。
不过,1904年的《重订学堂章程折》中的许多观点都是之前张之洞在《劝学篇》里讲过的。“至于立学宗旨，无论何等学堂，均以忠孝为本，以中国经史之学为基，俾学生心术一归于纯正而后，以西学瀹其智识，练其艺能。”
为了确保学生守规矩，张之洞要求京师大学堂“凡已准入学之学生，须觅同乡京官为保人，出具确实具保印结”。他还在1904年的《京师大学堂详细规则》中增加了大量专制的条款。他严厉警告学生勿谈政治，尤其不能办报、不能聚众闹事、不能上书言事，也不能罢课。违反《规则》的人将可能被记过。而违反政治方面禁令的学生将有被开除之虞。
像许多教会学校一样，京师大学堂对道德教化和传统学问的强调，主要体现在特别开设的经学科上。虽然其他科目也需要严肃认真的学习，但是经典如《周易》、《尚书》、《春秋》、《周礼》、《礼记》、《论语》和《孟子》等等，则被认为是放之四海而皆准的，因而需要在经学科中进行系统学习。经学科属于分科大学，将会在几年后正式开办。不过，经学科的课程其实只占全部课程的一小部分，因为能被录取的学生往往是那些国学基础特别深厚的人。
张之洞的这套方案与以前梁启超和张百熙的何其相似，都非常注重培养学生会通中西的能力。
张之洞参考西式大学的研究生院而在京师大学堂设立了通儒院。这将是一个研究性的机构，反映出张认为知识的探求是无止境的。这倒不是说京师大学堂一跃成为了培养现代学院专家的中心或者说专家取代了通人。但是通儒院的出现确实象征了一个重大的思想转变，即中国人开始愿意接受知识是不断变动和需要扩充的这一现实，而非死守往圣先贤的教条。
在改组过程中，张之洞还建议设立新的学部来监管全国学堂。这在1904年成为现实，也意味着京师大学堂不再统摄全国学务。虽然这使得大学堂作为一个官衙门的权力被削弱了；但它作为一个学术性的机构，其独立性却增强了。
随着1904年新学制的确立和1905年科举考试的废除，新式学堂和西学的影响力在与日俱增。然而令人始料不及的是，这导致全国教育事业摆脱了清廷的控制。
随着地方势力的崛起，有功名的汉人在政府中谋不到职位，只能去学校中充任管理人员，因而学校便成了汉人知识分子不会轻易放弃的“阵地”。在风雨飘摇的最后几年里，清廷再未能收回教育权，而北京的新学部则“穷的叮当响”，处于“孤立、瘫痪和闭目塞听的状态”。