七月二十四日（9月9日），孫家鼐奏請在京師大學堂開設中西醫學專業：“醫學一門，所以保全生靈，關係至重。古者九流之學，醫居其一。近來泰西各國，尤重醫學，都城皆有醫院。現在農務礦務，均已特派大員設立專門學堂。可否援例推廣，另設醫學堂，考求中西醫學，即歸大學堂兼轄。如蒙俞允，再由臣詳擬辦法，請旨施行。”⑶隨即得到皇帝的讚同：“……設醫學堂等語。醫學一門，關係至重，急應另設醫學堂，考求中西醫理，歸大學堂兼轄，以期醫學精通。即著孫家鼐詳議辦法，具奏。”隻是過了五天，孫家鼐就將《擬辦醫學堂章程》呈送給光緒皇帝，建議醫學堂歸大學堂兼轄，設提調一人，總理堂中一切事務。派中醫教習二人：一內科，一外科。聘西醫教習二人：一西人，一華人。招考學生二十人，分為兩班；俟將來經費擴充，再行添設額數。學生兼學中西醫學，大學堂開設一家醫院，供學生日常實習之用。他還奏請以朱啟勳充任醫學堂提調：“醫學堂辦事之員必須通曉醫理，方能勝任。查有翰林院編修朱啟勳研求有素，可以派充醫學堂提調。該員現充大學堂文案會辦，毋庸另給薪水。”這說明，孫家鼐對於中國高等醫學教育的發展，促進中西醫加速結合，也是功不可沒的。
八月初四（9月19日），孫家鼐一天呈遞4折，即請獎楊銳等設立蜀學堂折，與順天府尹胡燏棻聯名請在順天設立中學堂折，請皇上飭令內務府將地安門外兵將局抄產官房撥款給順天府設立中學堂，並準予在順天府屬各州縣選拔學生就學，以“廣育人才”。議核河南巡撫劉樹棠辦學意見折以及裕庚關於日本大學分科折等。
在《擬設首善中學堂折》中，孫家鼐建議在京師率先設立中學堂，以便以後能及時地為京師大學堂輸送合格的學苗：