1918年11月10日，蔡元培在《北京大学月刊》发刊词中阐述创办这一刊物的三个理由，其中之一便是为“破学生专己守残之陋见”。他指出：“治文学者，恒蔑视科学，而不知近世文学，全以科学为基础；治一国文学者，恒不肯兼涉他国，不知文学之进步，亦有资于比较；治自然科学者，局守一门，而不肯稍涉哲学，而不知哲学即科学之归宿，其中的自然哲学一部，尤为科学家所需要；治哲学者，以能读古书为足用，不耐烦于科学之实验，而不知哲学之基础不外科学，即最超然之玄学，亦不能与科学全无关系。”他希望《北京大学月刊》对这种陋习的改变会有所帮助：“有月刊以网罗各方面之学说，庶学者读之，而于专精之余，旁涉种种有关系之学理，庶有以祛其褊狭之意见，而且对于同校之教员及学生，皆有交换知识之机会，而不至于隔阂矣。”
1918年11月15日，蔡元培在《新青年》上撰文，反对在中学分设文、实两科。他说：“近日，北京大学方鉴于文理分科之流弊，提出‘文理合并’之议，而中学教育界乃盛传‘文实分科’之说，异哉！”他认为，“若分中学为两科，是破坏普通教育之原则矣。”
1919年，蔡元培在北京大学实行了“废科设系”，即废除文、理两科的科别，改原隶属于科的学门为系，设立14个系，废学长，设系主任。原来的文、理、法三科分别改称第一、二、三院，仅作为各系所在地区的标志（因原来三科分布在不同地区），不代表一级机构。各系中以数学系为第一系。之所以把数学系列为第一系，是因为在他看来，“大学宗旨，凡治哲学文学及应用科学者，都要从纯粹科学入手，治纯粹科学者，都要从数学入手。”
在蔡元培“融通文理”思想的感召下，1918年，北京大学成立二十周年时，由化学教授王星拱开设了一门兼容文理的课程——科学概论，其讲义稿的上卷《科学方法论》由北京大学出版部于1920年出版。王星拱在序言中说：“自从蔡孑民先生到北京大学之后，大学里的各部分，都极力的要革除‘文理分驰’的弊病；因为文、理不能沟通，那文学、哲学方面的学生，流于空谈玄想，没有实验的精神，就成些变形的举子了。那科学工程方面的学生，只知道片段的事实，没有综合的权能，就成些被动的机械了。这两种人才，都不能适应将来世界之环境。试问我国教育之目的，能说不是要造就适应世界环境的人才吗？”科学概论讲议的下卷为《科学发达史和科学中之综合的理论》，后来由武汉大学出版。
提倡选科制
与沟通文理思想相连系，在教学制度上，蔡元培主张采用选科制。选科制是当时美国大学中通行的方法，他极力主张仿效。他认为，同在一年级或一专业的学生，其能力和兴趣必然存在着差别，年级制“使锐者无可见长”，而选科制“比现行年级制、划一制可以发展个性”，有利于学生个性的自由发展。他还认为，这种制度使学生于专精之余能够涉猎种种有关系的学科，有利于打破学生专己守残之偏见，拓宽知识面。
对于选科制的实施，蔡元培认为必须加强指导。为防止学生纯粹从兴趣出发，忽视对基本理论、基本知识的学习，他强调学生所选的学科必须经教员审定，学生只有相对的选择，无绝对的选择，除必修课以外的学科，才有选择权。同时，他还指出，选科制只能行之于高等以上学校，普通教育只可借鉴选科精神，而不宜实行选科制。
1917年10月，教育部召开北京各高等学校代表会议，讨论修改大学规程，北京大学文科提出废年级制，采用选科制的议案，会议议决通过，决定在北大试行。北大选科制规定每周一课时，学完一年为一个单位，本科应修满80个单位，一半必修，一半选修（理科酌量减少），修满即可毕业，不拘年限；预科应修满40个单位，必修占四分之三，选修占四分之一。选修科目可以跨系。1919年暑假后，北大各系开始陆续施行选科制。
改年级制为选科制体现了蔡元培“尚自然”、“展个性”的教育思想，同时也是落实他“沟通文理”思想的一个具体措施，为文、理科学生相互选修课程提供了方便。1922年以后，选科制在全国其他高校中被纷纷采用。
令人瞩目的教育成就振兴绍兴中西学堂
蔡元培早在18岁时就已开始从事教育工作。那时，他一边在私塾里担任教师，一边博览群书准备应考科举，前后一共教过两所私塾七个学生。而这次从事教育，却是蔡元培自觉的、理性的人生追求，他表示要从最基础的学校工作做起。1898年，蔡元培辞官，他从京城一回到家乡就接受绍兴知府的邀请，开始担任绍兴中西学堂的总理（即校长）。绍兴中西学堂是当地绅士在1887年捐资创办的，属新式学校，也是绍兴地区最早的一所新式学校，学生程度大概相当于后来的高小、初中。
蔡元培曾任朝廷翰林，以这样的身份接任一所新式学校的校长，必然会在当时引起人们的一番议论。堂堂翰林，居然做起一区区学校的校长，在常人看来的确不可思议，但蔡元培对此却不以为然。在他心中，认为时下最重要的事是使这所规模不大、学生不过数十人的学校呈现出新的面貌与特色。既然其名为“中西学堂”，就需要真正兼学中西，改变传统私塾教育唯经是读、唯经是尊的传统模式和习惯。
对于这样一种开山的事业，蔡元培不敢疏忽和懈怠，全身心投入其中。他做的第一件事是聘请教师。在他看来，办新式教育，关键是教师。为此，他遍访绍兴名流。在中学方面，聘请国学根基深厚的教师，不仅包括经学，还包括史学、词学、蒙学等方面造诣较深的人才，近代著名教育家、出版家杜亚泉在当时即担任学校物理、算学教师。在西学方面，走访搜罗精通西文的绍兴人士，不仅包括英文，还包括法文、日文等方面可以资教的人选。对于19世纪末期的绍兴来说，这样的人选自然十分难找，但为了中西结合的新教育，蔡元培付出了极大的热诚与耐心，并陆续聘请到了比较令人满意的教师。在寻访日文课老师的过程中，蔡元培发现绍兴城内没有符合要求的，便专门委托杭州友人代为寻觅。不久，杭州朋友果然推荐了一位兼通中文及体操的日本人。蔡元培欣然前往杭州专程拜访，这位日本人大受感动，于是欣然应聘来到绍兴。除了教授日文外，他还主动提出教授体操课与测量课的要求。在蔡元培的努力下，绍兴中西学堂建立了一支优秀的教师队伍，他们有的精通中西文，有的致力于科学教育，有的能上算学、物理、化学等课程，而且可以说是绍兴城内最好的。
蔡元培不仅重视教师在教育中的地位，而且也不忽视课程与教材的作用。为了让学生学得有趣，学得有用，为了让教师教得生动，教得实用，他组织老师自编教材，以真正实现对传统教材的改革。他首先关注的是蒙学教材的改革。传统的蒙学读物首推《三字经》、《千字文》和《幼学琼林》，但其已明显不适应变化着的时代的需求。于是蔡元培亲自编写蒙学《切音课本》，他要求读音教材能成为“沟通西音之捷径”、“学子识字之桄（桄，本指绕线的器具，此处引指依据、工具等）”。蔡元培还要求学生养成写日记的习惯。日记内容主要包括四个方面：一是讲义，二是新知，三是读书心得，四是时事评论。从蔡元培对学生日记的要求中，我们不难看出他对学生探究新知的重视和对时政国事的关怀，而且从这种要求中，我们还可以进一步了解中西学堂培养新式人才的方式。
学校图书缺乏一直是绍兴中西学堂创办之后所存在的突出问题之一。蔡元培认为，没有图书的学校是不能称为好学校的。于是他一上任校长，就规划学校藏书室。针对学校图书不多、图书经费不足的现状，蔡元培倡议绍兴城内有钱的出钱、有书的出书，大力扩充图书。学校建图书室的目的不是藏书，而是为了为大家创造阅读的条件。为此，他还专门写了《〈中西学堂借书略例〉序》，规定不仅本校师生可以借阅，校外人士同样可来校借书阅读。
对于蔡元培这种敢于尝试、勇于创新、一切为了新教育的行为，全校的老师无不深受感动，同时，这种行为也深深地影响了学校的学生。曾任北京大学代理校长、校长、国民政府教育部长的蒋梦麟当年是绍兴中西学堂的小学生，他在回忆蔡元培的文章里曾深有感触地写道：蔡元培“酒量如海，才气磅礴。论到读书，一目十行。讲起作文，斗酒百篇。”“中西学堂教的不仅是我国的旧学，而且还有西洋学科。这在中国教育史上还是一种新的尝试。虽然先生解释得很粗浅，但我总算开始接触西方知识了。我在中西学堂里首先学到的一种不可思议的事是地圆学说，而我以前一向认为地球是平的。”
自1898年9月起至1900年初，蔡元培将全部心血与智慧都倾注到了绍兴中西学堂，为社会培养了许多初步拥有新思想的新式学生。