天津北洋西學學堂自創(chuàng)辦之始，就仿照美國的大學模式，全面系統(tǒng)地學習西學。

例如，除漢文課和部分外語課外，其余所有功課都由外籍教習擔任，要求學生外語基礎(chǔ)好；教科書使用外文原版，用外語授課；學生實驗所用的各種器具、設(shè)施都從美國進口等等。當時，天津北洋西學學堂被譽為“東方康奈爾”，它的 教學計劃、講授內(nèi)容與方法、教科書、教員配備，成為后來其他各地興辦新式大學的模式。天津北洋西學學堂初創(chuàng)就是綜合性大學。從學制來看，頭等學堂為大學本科，二等學堂為預科，學制各為四年，一名合格人才要經(jīng)過八年培養(yǎng)。這是中國近代教育分級設(shè)學之始。二等學堂“是中國最早的新式公立中學堂”，招收13至15歲學生入學。從專業(yè)設(shè)置來看，頭等學堂分設(shè)律例、工程、礦冶和機械四學科。既有社會科學學科，又有自然科學學科，表明中國的高等教育從一誕生起，就與國家經(jīng)濟、政治的需要緊密聯(lián)系在了一起。 北洋大學的課程設(shè)置：頭等學堂課程分基礎(chǔ)課和專業(yè)課?；A(chǔ)課有20余門課程，專業(yè)課分五個專業(yè)：工程學、電學、礦務(wù)學、機器學、律例學，共30余門課程。二等學堂主要課程有：英文、數(shù)學、朗讀、各國史鑒、地輿學、格物書、平面量地法等20余門課程。