鸦片战争后，随着西方列强军事、政治、经济和文化的侵略不断加剧，中国民族危机和社会危机日益加重，同时也在发生根本性的变革。然而，这种变革在很大程度上是被迫的、不得已的，根深蒂固的社会文化传统也使改革阻力重重，其进程相当缓慢。教育的近代化也是如此。
鸦片战争刚一结束，西方传教士就依仗不平等条约涌入中国，开办教会学校，完全不受中国当局的管辖。中国人自办的新式学堂，则是在20年后，也就是第二次鸦片战争后才出现。这类新式学堂都是专业技术学校，仅是为了培养某些领域的专业人才，主要是军事和外交方面的人才，采取个案批准办学的方式，影响范围有限，尚构不成对传统教育体制的威胁。于是在中国，一方面有少数新式的教会学校、洋务学堂，另一方面则依旧是传统的官学、私塾和科举。这种并行不悖的局面又持续了30多年，也就是整整一代人的期间。
甲午中日战争的惨败，彻底暴露了清王朝的腐朽落后，日本的崛起也极大地震撼了中国，要求变法改革、以图救国的浪潮涌起，近代教育的发展也进入新的阶段，即进入到普通教育领域，新式大、中、小学堂开始举办，真正意义上的教育改革于是开始。
最早兴办新式普通学校的是官僚实业家盛宣怀。1895年他主管天津海关道，奏报朝廷，开设天津中西学堂。分为头等学堂和二等学堂两级，学制各为四年。二等学堂为初级部，主要学习英文、数学及各国地理、历史，相当于小学，但招收的是13-15岁已学过《四书》的童生；头等学堂为高级部，除普通课程外，分为工程学、电学、矿务学、机器学和律例学（即法律学）五个专业，盛宣怀说相当于大学，按现在的标准只能算是中专。这是天津中西学堂章程。二等学堂学生每月有伙食银1两半到2两半，是在开创阶段鼓励入学的临时措施。1903年校舍扩充，正式命名为北洋大学，也就是现在天津大学的前身。
1896年盛宣怀调任上海海关道后，又致力于筹办南洋公学。这是他向朝廷汇报开办南洋公学情况的奏章。鉴于办天津中西学堂时，师生中西之学基础不一，造成教学上的困难，他决定南洋公学先从办师范和小学启动。1897年4月办起师范院和外院学堂，即小学堂，让师范生分班教学。一年后又办起中院，即中学堂，上院即大学堂，建成于1900年。此后陆续扩建。南洋公学是中国第一所拥有小学、中学、大学及师范教育的综合学校。学校经费主要来自盛宣怀管辖的招商、电报两局商户的捐款，与由政府拨发经费的官学不同，但又不同于一般私人办学，所以称之为“公学”。盛宣怀亲自担任南洋公学督办，日常校务则由总理即校长负责。第一任总理是何嗣昆。这是1898年颁布的《南洋公学章程》，学校四院都采用班级授课制，每院四班，即四个年级，每班三十个学生，每年经考试，递次升级。由于上院一开始未招生，1901年在上院校舍成立南洋公学特班，主要是培养经济政治方面的高级人才，特班的班主任就是近代著名教育家蔡元培，而近代中国职业教育的开拓者黄炎培，就是这时的特班学生。1904年南洋公学改属于商部，建立商务专科，此后又改办工科。辛亥革命后成立南洋大学堂，改属交通部，1921年正式定名为交通大学。
除京师同文馆外，早期的新式学堂几乎都是在外省建立。随着教育改革的深入人心，要求在京城建立最高学府的愿望也越来越强烈。1896年刑部侍郎李端芬上奏朝廷，首次提议设立京师大学。变法运动的高涨，1898年6月11日，光绪帝下《明定国是诏》，强调：“京师大学堂为各行省之倡，尤应首先举办。”京师大学堂终于在百日维新中建立。
京师大学堂校址最初在北京景山东马神庙，照片后面隐约可见景山。原是乾隆皇帝第四女和嘉公主旧舍。这个公主府的正殿就是最初大学堂的讲堂。当时因急于开学，只是临时性地修复原房 340间，新建了 130间，可以说是相当简略的，以至有人讥讽它“等于蒙养学堂”。但是，它却是作为全国最高学府而建。
这是军机处和总理衙门委托梁启超拟定的《京师大学堂章程》，共分八章五十四节。学习宗旨是“中西并用，观其会通，无得偏废”。课程分为普通学和专门学两类：普通学包括经学、理学、中外掌故学、诸子学、初级算学、初级格致学、初级政治学、初级地理学、文学和体操，共十种，还有英语、法语、俄语、德语和日语，每个学生选择一种。专门学包括高等算学、高等格致学、高等政治学（含法律学）、高等地理学（含测绘学）、农学、矿学、工程学、商学、兵学、卫生学（含医学），也是十种。学生入学后先编入二班，学普通学，学完后升入头班，每个学生各学一门或两门专门学。学校另设师范斋，还附设中小学。章程还规定“各省学堂皆归大学堂统辖”，这样，京师大学堂不仅是最高学府，还具有教育行政机关的职能。朝廷派管学大臣一人作为最高领导，聘用总教习主持教务。第一任管学大臣是孙家鼐，第一任中文总教习是许景澄，西文由主持京师同文馆多年的美国人丁韪良担任。
义和团运动和八国联军侵占北京，京师大学堂停办。至1902年初，清政府下令恢复京师大学堂，任命张百熙为管学大臣。张百熙大力兴学，扩建校舍多处，还建立了藏书楼。这是当时京师大学堂的校匾。京师大学堂的师范馆也于当年正式建立，校址在和平门外琉璃厂。10月12日首次招生，师范考生由各省选送，大省7人，中省5人，小省3人，首批录取56人。此后又建立了医学实业馆、法政学堂等专门学院，京师大学堂遂真正成为综合大学。辛亥革命后，京师大学堂改名为北京大学。这是著名的北大红楼，建成于1918年，北大校部和文科随即从马神庙迁到这里。京师大学堂医学馆成为后来的北大医学院，师范馆则独立为北京高等师范学校，也就是北京师范大学的前身。
戊戌变法被顽固派扼杀了，但改革的大势已无法阻挡。1900年发生八国联军侵略中国事件，丧权辱国的《辛丑条约》签订。在内外交困的情况下，1901年，清政府不得不赶忙宣布实行所“新政”，由管学大臣张百熙负责拟定新的学制。张百熙于次年呈交学制方案，称为《钦定学堂章程》。但这个章程还有些引起争议之处，于是由张百熙会同张之洞、荣庆重新修订，称为《奏定学堂章程》，于1904年1月正式颁布实施，此时为农历癸卯年底，所以也称癸卯学制。
这是癸卯学制的系统图，从纵向看，分为初等教育、中等教育和高等教育3段，其中初等教育有3级，包括蒙养院，是学前教育机构；初等小学堂5年，高等小学堂4年。中等教育只有中学堂一级，学习5年。高等教育有3级，依次为高等学堂3年，大学堂3至4年，大学堂以上的通儒院，是研究院性质，没有课业和时数的安排，主要从事学术研究。整个学制阶段加起来共是7级。这样，儿童从7岁入小学，要20年才能大学毕业，实际上一般人是很难修完的。从横向看，与普通教育的主线并列的还有实业学堂和师范学堂，是为不能在普通教育系列继续升学的人提供特定的专业技能学习，以便从事相应的职业。
参考资料：http://www.ahtvu.ah.cn/jxc1/zhykch/2106/ip-5.files/index.files/main.htm