晚清教育，由於教學內容基本上都是“四書五經”，教育方法是死記硬背，教育目標是考取功名。所以，清廷官吏“不學兵旅而掌兵，不懂會計而掌財，見洋人栗栗變色”⑽很多有識之士相繼提出了尖銳批評，並建議與時俱進，創建新型的與世界接軌的教育體係。
作為科舉驕子，又多次擔任鄉試主考、會試總裁，孫家鼐不僅洞察“國學”教育的弊端，而且，對於洋務運動的教育模式也有足夠清醒的認識，並旗幟鮮明地提出了批評。光緒二十二年七月（1896年8月），他在《議複開辦京師大學堂折》中指出：“獨是中國京師建立學堂，為各國通商以來僅有之創舉，苟僅援前此官學義學之例，師徒授受以經義帖括，獵取科名，亦複何裨大局？即如總署、同文館、各省廣方言館之式，斤斤於文字語言，充其量不過得數十翻譯人才而止。福建之船政學堂、江南製造局學堂及南北洋水師武備各學堂，皆囿於一才一藝……此中國舊設之學堂，不能仿照辦理也。”
1898年7月3日，孫家鼐出任管學大臣，肩負變法急先鋒的重任，“是時管學大臣之權限，不專管理京師大學堂，並節製各省所設之學堂。實以大學校長兼全國教育部長之職權。”作為大學校長，他要創辦中國第一所國立綜合性大學：京師大學堂；作為首任教育部長，他還要管理各地新式學堂，構建新的教育體係。於是，孫家鼐“每日會集辦事各員，公同核議，雖不在學堂辦事之人，亦多方谘訪，廣集眾思。總期受以虛心，任以實心，持以公心，矢以誠心，博取眾長，折衷一是”。他順應時代潮流，在汲取各方麵智慧的基礎上，對中國陳舊的國學教育體製進行大刀闊斧式的改革，推進了中國教育的近代化，促進了中國教育與世界教育的全麵接軌。