由于仕学馆的学生年龄大，都是进士、举人出身，“既由科甲出身，中学当已通晓。其入学者，专为习西学而来，宜听其习西学之专门……臣亦随时考验其人品、学术，分别办理，仕优则学，以求经济博通。”教习对于仕学生采用的是研讨式教学模式，“互相讨论，坐而论道”，其设置规格、教学方法，有些类似于现在的研究生教育。
京师大学堂特别注重培养学生的写作能力，不仅要求学生要做课堂笔记和课外学习笔记，而且要记日记。日记内容不限，时务、观感、人生体验都可以；篇幅不限，只要言之有物，可长可短。第二天一律上交分教习批阅。优秀者画两个圈，良好者画一个圈，及格者画尖圈，不及格者打叉。为了与国际接轨，增强教育效果，大学堂创建之时，就建设了藏书楼（图书馆）和仪器院。藏书楼提调（馆长）由詹事府左香坊左庶子李昭炜担任，有10名工作人员。藏书楼由公主梳妆楼改建而成，花费2万两白银；中国书籍购置费5万两，西文书籍购置费4万两，东文（日本）书籍购置费一万两。
对于京师大学堂的学生，朝廷是当作候补官员来培养的，所以在财政非常紧张的情况下，孙家鼐仍为学生争取到了优厚的生活待遇。冬夏二季，学校给每个学生分发一套运动服。每月有月考，考试前几名，都给以奖励。学生一概公费，供给食宿。家长们根本不用为孩子们的学杂费操心、上火。生活标准是：每人一间房，自修室二人共用一间。学校伙食颇为丰盛，每桌坐人，四盘四碗，有鸡有鸭，也有鱼肉。饭厅中间，放置数张方桌，上为酱萝卜一大盆，红辣椒一大盆，小磨香油一大盆，学生可以根据需要自己取食。早餐，是面食和粥；中、晚餐，六菜一汤；冬季四菜一火锅，荤腥素都有。孙家鼐有自己的小灶，但他很少光顾，在校内时，他喜欢和教习们一块就餐。一则是检查伙食质量，二则是利用这个机会，与部下交流交流。他爱吃面食。一天早上，赶上食堂吃米饭，孙家鼐皱皱眉头。管理员看见后，马上要去给他另做。孙家鼐说：“不用那么麻烦。大学堂门口就有卖油条的。”他让仆人到门口去买，管理员要掏钱，马上被其阻止了。过了一会儿，仆人用纸包着一根油条回来，孙家鼐辟开一支，放进碗内，浇上食堂里备的鸡蛋汤，很快就吃完了。他起身要走，管理员不解地问道：“孙中堂，你就吃怎么少啊？”孙家鼐笑了笑，说：“我的饭量本来就不大，是饭七分饱就行了。平常都是这样。”
当然，京师大学堂也不能忘记中国特色。在学堂正厅，供奉着万世师表孔子的牌位。春秋丁祭，管学大臣孙家鼐要率领全校师生（西学教师可免）举行庄严、隆重的祭奠仪式，行三跪九叩大礼。学生毕业，按照学习成绩分别给予进士、举人出身；其考列“最优等”者，以内阁中书尽先补用，并加五品衔；“优等”者以中书科、中书郎补用。按照规定，学生毕业后，必须在教育界服务五年，方能回到原衙门候补。于是，“学问”成了“仕途”的敲门砖，学堂还是官府的附庸。仕学馆的学生都带有听差。每到上课时间，听差高喊“请大人上课”的声音此起彼伏，然后，由听差把纸墨笔碗及茶水、烟具送到教室里；下课了，听差又来“请大人回寓”，“学生大人”拍拍屁股便走，听差在后面收拾桌椅。到了上起体育课，那就更热闹了，操场上不时传出教习“大人，向左转”、“大人，向右转”的喊声。中文教习，本身都是官僚出生，很多人学问不大，架子却不小；有的教师死守教条，不允许有新思想新言论。有一个地理教习更“聪明”，每次上课时，都有一听差挟一大卷地图、捧一个茶壶和一只水烟袋跟随到讲堂，将手里的物品置于讲台上，然后退出；下课后，还要将他接回去。这位老先生上课，经常对学生留一手，教科书、参考书和讲义对学生保密，不允许借阅。可以说，京师大学堂开学初期，课堂教学内容和方法因循守旧，基本沿袭了清末书院的陈腐风气。
对于这些积习，孙家鼐心里比谁都清楚。但冰冻三尺，非一日之寒。要改变这种状况，不能操之过急，否则，欲速则不达。光绪二十四年十二月（1899年1月），在大学堂开学之前，孙家鼐就制订了31条《京师大学堂规条》，对各种礼仪、作息时间、入学条件、分班、功课考核等作了详细规定，以规范教职员工的言行；光绪二十五年二月（1899年3月），面对顽固派的寻衅滋事，为预防师生言行不慎触犯朝廷、祸及大学堂，他又研究、制订了《京师大学堂禁约》，《禁约》共26款，对学生的言行、尊师、请假、卫生等作了更为详细、严格的规定，违禁者予以记过、斥退等。