在任紹興中西學(xué)堂總理的兩年里，蔡元培抱著教育救國(guó)的理想，同時(shí)還關(guān)心整個(gè)紹興地區(qū)，乃至浙江和全國(guó)的教育改革。鑒于當(dāng)時(shí)學(xué)堂教術(shù)不一，課本不定，蔡元培模仿外國(guó)學(xué)堂評(píng)議之例，于1899 年11月發(fā)起組織紹興府學(xué)堂學(xué)友會(huì)，集合有志之士，推動(dòng)紹興地區(qū)的教育改革。學(xué)友會(huì)相約凡“已通國(guó)文溥通學(xué)，而究心教術(shù)，不沾沾于利祿者”，均引為同志。規(guī)定學(xué)友所做的工作：一、對(duì)學(xué)堂辦事授業(yè)章程“有歡成糾正之責(zé)”；二、學(xué)友有志學(xué)習(xí)算學(xué)及外國(guó)語(yǔ)者，可住學(xué)堂，并可不付膳金，但須為學(xué)堂編寫(xiě)教科書(shū)，或任檢束學(xué)生之責(zé)；三、住學(xué)堂的學(xué)友須以每月15日在學(xué)堂集議，離學(xué)堂相去一兩日路程的學(xué)友，在孔子生卒日的特別議期（生日為8月27日，卒日為2月11日），無(wú)論遠(yuǎn)近，都須到會(huì)；四、學(xué)友住學(xué)堂而自愿編寫(xiě)教科書(shū)，書(shū)成，經(jīng)各學(xué)友評(píng)議，足為善本者，即由學(xué)堂出資付刻，但仍署編者名。  同年12月，蔡元培又撰寫(xiě)《紹興推廣學(xué)堂議》 一文，宣傳教育救國(guó)的主張，指出：“由今之道，毋變今之俗，雖薈千圣之粹言，臚五洲之良法，為拙御易車(chē)，為拙庖更刀，必?zé)o濟(jì)矣。且今天下志士，所抵掌奮譚，為保國(guó)強(qiáng)種之本者，非學(xué)堂也哉?！?他呼吁紹興所屬八縣改變各自為政的做法，籌集紹興八縣公款，統(tǒng)一興辦學(xué)校，在府城設(shè)高級(jí)、中級(jí)學(xué)堂各一所，各縣城均設(shè)一初級(jí)學(xué)堂，為本省和全國(guó)的教育改革樹(shù)一模范。

蔡元培還曾努力改革紹興地區(qū)的書(shū)院制度。在任中西學(xué)堂總理期間，他同時(shí)兼任嵊縣剡山、二戴書(shū)院和諸暨翊志書(shū)院院長(zhǎng)。在為剡山、二戴書(shū)院制訂的《學(xué)約》 中，蔡元培提出一套新的辦學(xué)宗旨和教學(xué)方法，規(guī)定“學(xué)當(dāng)以益己、益世為宗旨”，求學(xué)者“平日當(dāng)究心有用之學(xué)”，力戒徇俗，做到自治自立，不盲從，實(shí)事求是，聞一言，見(jiàn)一事，必探源溯由，不為一切捕風(fēng)捉影之談、忍心害理之事、附熱避禍之術(shù)所惑。其中，他特別強(qiáng)調(diào)，為學(xué)者必須放棄讀書(shū)做官的思想，指出士者無(wú)論做官，還是為師，“實(shí)言之，則皆工耳”。他說(shuō)：“諸生有志為士，當(dāng)思自有生以來(lái)，一切養(yǎng)生之具，何事不仰給于農(nóng)工商，而我所以與之通易者，何功何事？不患無(wú)位，患所以立，怵然脫應(yīng)試求官之積習(xí)，而急致力于有用之學(xué)矣?！?在教學(xué)方法上，他要求學(xué)生除聽(tīng)課外，另須準(zhǔn)備兩本筆記，每月記下讀書(shū)心得，每月隨課卷呈繳，以便院長(zhǎng)結(jié)合學(xué)生課卷和所作日記評(píng)議優(yōu)劣。在教學(xué)內(nèi)容上，蔡元培提倡學(xué)生應(yīng)盡力學(xué)習(xí)有關(guān)心理學(xué)、教育學(xué)、政治學(xué)、社會(huì)學(xué)、倫理學(xué)、公法學(xué)等課程。他本人在講課中也都提倡科學(xué)，勸導(dǎo)學(xué)生就性之所近，努力研求，表示：“如有英俊后生，破除俗見(jiàn)，志為實(shí)學(xué)，以備致用，則鄙人不量識(shí)途之微明，愿助及群之孟晉?！敝劣诎斯晌?、八韻詩(shī)，“鄙人自二十歲以后，即已屏棄，雖僥幸得第，并不系此?！?nbsp; 同樣，對(duì)翊志書(shū)院，蔡元培也建議實(shí)行現(xiàn)代學(xué)堂制度。但由于當(dāng)時(shí)士人讀書(shū)做官的思想根深蒂固，蔡元培提出的這套新的教學(xué)模式終未能付諸實(shí)施。

離開(kāi)紹興中西學(xué)堂后，蔡元培即前往杭州，與求是書(shū)院的陸勉齋、宋恕、俞清夫和杭州方言學(xué)社的許研農(nóng)，以及養(yǎng)正書(shū)塾的陳介石、林少泉、陳叔通、邵伯絅等廣為交游，繼續(xù)致力于教育事業(yè)。4月19日，杭州方言學(xué)社開(kāi)學(xué)，蔡元培到會(huì)發(fā)表演說(shuō)，一方面宣傳學(xué)習(xí)外國(guó)語(yǔ)的重要，指出“東西鄰者，言語(yǔ)不通，文字不同，吾欲即其所以而不得，則語(yǔ)言文字之學(xué)，其鎖匙也”。同時(shí)強(qiáng)調(diào)“西學(xué)以語(yǔ)言文字為門(mén)徑，不以語(yǔ)言文字為極功”。 28 日，又參加開(kāi)導(dǎo)學(xué)堂的言志會(huì)，提倡學(xué)生仿效西方立法、行政、司法三權(quán)，實(shí)行管理，“養(yǎng)成學(xué)堂思想，以為國(guó)家思想之基礎(chǔ)”。 同年8月．蔡元培在詳細(xì)考察和了解本省教育的情況下，寫(xiě)成《浙江籌辦學(xué)堂節(jié)略》，就如何推動(dòng)浙江全省的教育改革提出具體建議。他主張?jiān)谑〕窃O(shè)高等師范學(xué)堂、一高等學(xué)堂、一中學(xué)堂，以及若干小學(xué)堂和蒙學(xué)堂。在縣城各設(shè)一小學(xué)堂和若干蒙學(xué)堂。在各鄉(xiāng)則僅設(shè)若干蒙學(xué)堂。教育經(jīng)費(fèi)則從丁漕平余以及限制迎神糜費(fèi)中設(shè)法籌措。同時(shí)，他再次極力呼吁改造傳統(tǒng)書(shū)院、義塾，指出書(shū)院、義塾“專(zhuān)課舉業(yè)，無(wú)裨實(shí)用，且其中師生皆為牟利起見(jiàn)，品類(lèi)不齊，輒為人心風(fēng)俗之害，而辦事之人不免舞弊中飽，實(shí)與初設(shè)之意大相刺謬。莫如一概改訂課程，按照應(yīng)設(shè)之中小學(xué)堂等辦理，因地因費(fèi)因人計(jì)，無(wú)便于此者?！?/p>

在執(zhí)教和交游之余，蔡元培還專(zhuān)心研究外國(guó)教育制度。他曾將日本各級(jí)學(xué)校（從幼兒園到大學(xué)）、各類(lèi)學(xué)校（師范及各種專(zhuān)門(mén)學(xué)校、職業(yè)學(xué)校）的課程詳細(xì)抄列，并根據(jù)自己的教育實(shí)踐和調(diào)查結(jié)果，進(jìn)行比較研究，撰成《學(xué)堂教科論》 ，于1901年10月由上海普通學(xué)書(shū)室石印出版。在這本28頁(yè)的小冊(cè)子中，蔡元培對(duì)舊教育制度中存在的“鄙”、“亂”、“浮”、“葸”、“忮”、“欺”六害進(jìn)行了猛烈抨擊，對(duì)各級(jí)新式學(xué)堂的課程設(shè)置、學(xué)制年限和結(jié)構(gòu)體系作了全面的設(shè)計(jì)。他把知識(shí)劃分為有形理學(xué)、無(wú)形理學(xué)和道學(xué)三大類(lèi)，認(rèn)為學(xué)生不但要學(xué)算術(shù)、博物、理化等有形理學(xué)和名學(xué)（邏輯學(xué)）、群學(xué)、文學(xué)等無(wú)形理學(xué)，而且還要學(xué)習(xí)屬于道學(xué)的哲學(xué)、心理學(xué)和宗教學(xué)。該書(shū)是反映蔡元培早期教育思想的一本重要著作。