特科班共有学生近四十人，年纪在二十至三十之间，其中已有功名者不乏其人。蔡元培在特科班采用了一种书院式的教学法，即，由学生自由读书，每天要写札记送他阅批；每月终由他命题考试一次，评定成绩，然后送学校总理鉴定。
1901年9月21日，蔡元培亲拟。
规定每天上课的7小时之外，学生可随意看书，对于阅读时的心得和疑义可做笔记，与札记一同呈交；札记须每七天一篇。
为指导学生，蔡元培亲自写下他认为的各门类科目应读的参考书及读书的次序，然后由学生们根据自己的志趣，选择其中的一门或几门科目按他所开列的书目按顺序阅读。此外，蔡元培还每天晚上轮流召两三名学生到他的寝室进行个别谈话，或向学生发问、或让学生自述学习的心得、或一起座谈对时事的感想。
特科班在教学内容上，把西学放在很重要的位置。其功课分前后两期，各学三年。前期功课有英文语法，数学中的代数、几何、三角，物理，化学；后期功课还加上地理、史学、政治学、经济学、逻辑学等。
蔡元培在讲学过程中，在大力提倡西学的同时，注意引导同学们进行中西比较。他为特科班学生所出的作业题目，多关政治、法律、道德、哲学、教育、时事等问题。
据蔡元培日记中所记，他给学生出的题目先后有：
“、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、……”
从这些研究课题中，可以清楚地看出，蔡元培所倡行的新式学风关注的范围和研究的方向。在这里，学习不仅已经不再是传统地“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”，也不再是坐而论道，而是具有强烈的现实意义和实用性。这其中的一些课题，其意义之深远，即使放在今天来探讨也并不过时、陈旧。
从这些研究课题中，也可以强烈感受到，一个优秀的知识分子具有的先见和透过时空的智慧。更能看到，蔡元培在教学上是如何的殚精竭力。
为使学生们更好更快地了解各种西学知识，蔡元培在南洋公学里还十分重视外语的教学。
他曾对特科班的同学们说：“现在中国被各国欺侮到这地步，知彼知己，百战百胜，我们要知道自己弱点，还要了解国际情况。了解国际情况，就要通晓外国文，读外国书。”
英文自然是要学，也特别重要，但蔡元培根据自己学习外文的经验和体会，学英文而学日文相对容易些。既然大多数西方著作，都有日文译本，他建议学生不妨先学习与汉语较为接近的日文，以了解世界大势。
他亲自负责日文教学，并把他本人边学日文边学着翻译方法，对学生们倾囊相授。在蔡元培的悉心指导下，很多学日文的同学“不数日，人人能读日文，且有译书者”，这件事在当时被很多人当成传奇。
蔡元培在教书、编书之余，还跟马相伯学拉丁文。
每天一大早，蔡元培便从南洋公学走两三公里的路，赶到徐家汇土山湾马先生的住处，他是个习惯早起的人，有时，早5点钟就到了马老师的家门口。
后来，蔡元培又选了24名学生，一道师从马先生学习拉丁文。
马相伯，原名马志德，圣名若瑟，又名钦善、建常、绍良，字斯藏，又字相伯、湘伯、芗伯等，晚号华封老人。
祖籍江苏丹阳，生于丹阳马家村，是一位杰出的教育家，是震旦大学、复旦大学、复旦中学、向明中学的创始人兼首任校长，耶稣会神学博士。
民国高官于右任、邵力子为其弟子。后人辑有。
此时，张元济在南洋公学任译书院院长，蔡元培常向自己这位同科好友借阅西学书籍和日文资料。来往多了，他们之间的关系更为密切和志同道合，不时彻夜长谈。
二人商定：合资创办一份报纸，专门向国人译述外国报刊对中国的评论和报道，初名为，后改称。