大學院及大學區製的設計，是希望將「教育學術化」與「學術研究化」合於一體，以大學與學術作為教育運行之核心，也是蔡元培教育獨立之理念由理想漸進於實踐的過程。從民國初年寫作《對於新教育之意見》，到1922年又作《教育獨立議》一文，蔡元培更加明確地提出「教育獨立」一說，並在此基礎上設計了幾項實施辦法，其中已經看到大學區製的雛形。具體包括以下幾點：
分全國為若幹大學區，每區立一大學；凡中等以上各種專門學術，都可以設在大學裏麵，一區以內的中小學校教育，與學校以外的社會教育……都由大學辦理。
大學的事務，都由大學教授所組織的教育委員會主持。大學校長，也由委員會舉出。
由各大學校長，組織高等教育會議，辦理各大學區互相關係的事務。
教育部，專辦理高等教育會議所議決事務之有關係於中央政府者，及其他全國教育統計與報告等事，不得幹涉各大學區事務。教育總長必經高等教育會議承認，不受政黨內閣更迭的影響。
各區教育經費，都從本區中抽稅充用。較為貧乏的區，經高等教育會議議決後，得由中央政府撥國家稅補助。[52]
相較於此前對「隸屬於政治者」與「超軼於政治者」的區分，此時蔡元培對教育的解釋更注重針對中國實際的分析和計劃。此後，他又作《湖南自修大學介紹與說明》一文，針對中國的經濟情況對各省實施大學區製做出設計，認為在當時的條件下，可以著力發展北京各國立學校、江浙及廣東等東南地區的大學，以及山西、四川、雲南等西南地區的大學，給這些學校寬裕的經費和設備，使其擔負起「一麵研究高等學術，一麵推行教育事業」的責任。[53]
從其一貫思路來看，蔡元培認為大學應擔負起更多的社會責任。擔任南京臨時政府教育總長之時，民國共和新製初立，政局尚不穩固，他雖有意引領教育界革故鼎新，但難免處處掣肘，教育設想尚未及實施便隨內閣辭職。南京國民政府成立之後，蔡元培就任大學院院長，再次獲得實現其教育獨立理念之機會，其換取之「條件」為寧漢對峙之時支持蔣介石並參與「清黨」。[54]對此，蔡元培回憶說：「當時國民政府方以全力應付軍事，對於教育事業，尚無具體計劃，餘與李（石曾）、張（靜江）、吳（稚暉）諸先生以教育不可無主管機構，又不願重蹈北京教育部以官僚支配教育之覆轍，因有設立大學院之主張。」[55]從蔡元培的立場來分析，此時提出改革教育行政，主要是為解決「官僚化教育」問題，希望通過行政上的改革，以「改官僚化為學術」。[56]1923年，蔡元培因「羅文幹案」遠走歐洲，盡管事隔多年，但仍難擋其對北京教育部腐敗的深惡痛絕之感。他在《〈大學院公報〉發刊詞》中也曾明確表示：「顧十餘年來，教育部處北京腐敗空氣之中，受其他各部之薰染；長部者又時有不知學術教育為何物，而專鶩營私植黨之人，聲應氣求，積漸腐化，遂使教育部名詞與腐敗官僚亦為密切之聯想。此國民政府所以舍教育部之名，而以大學院名管理學術及教育之機關也。」[57]
蔡元培希望大學院可以具備「學術、教育並重」、「院長製與委員製並用」以及「計劃與實行並進」的特點，設定其性質為全國最高學術教育機關，並以「大學委員會」作為審議機構，決定全國教育學術上一切重要事項；同時，另設中央研究院、圖書館、博物院等學術機關。[58]1927年7月4日，國民政府正式公布了《大學院組織法》，將上述設想落實於製度。此後《大學院組織法》分別於1928年1月27日、4月19日及6月30日進行了三次修訂，主要是圍繞著大學院隸屬關係、內部組織結構、下設各部門分工及職責進行了補充。修正後的《大學院組織法》最為實質的變化在於以下幾點：第一，明確了大學院的「隸屬關係」，規定其「直隸於國民政府」；第二，添設副院長，「分劃政務官與事務官，並設立事務官之領袖，使政務官一旦隨政潮罷去，事務官仍能繼續維持院務」；[59]第三，添設了下設機構，下設秘書處、總務處、高等教育處、普通教育處、社會教育處、文化事業處等。總體來看，大學院在機構名稱、設計理念上有所創新，但對比其修改的條文，卻愈來愈與教育部的職責相接近。且如此頻繁地修正，不論是出於製度初定不夠完善，還是因為反對者意見無法遷就，[60]都表明此項改革未能做好準備。
就在大學院緊鑼密鼓地著手設立之時，大學區製也逐漸開始試行。1927年7月國民政府公布《大學區組織條例》，並分別於1928年1月27日、5月3日、12月11日公布了《修正大學區組織條例》。有學者將大學區製的特點歸納為四點：第一，教育區域與普通行政區域不必一致；第二，大學校長兼管全區教育行政；第三，教育行政與研究聯合進行；第四，教育行政之評議與執行分立，而以校長總其成。[61]大學院與大學區製互為配合，關於兩者之關係，教育部提交的提案中有詳細說明：
鑑於吾國年來大學教育之紛亂，與一般教育之不振，其原因固屬多端，而行政製度之不良實有以助成之，大學教員勤於誨人者已不多得，遑論繼續研究，欠薪累累，膏火不繼，圖書缺略，設備不周，欲矯此弊，謂宜注重研究之一端。凡大學應確立研究院之製，一切庶政問題皆可交議，以維持學問之精神，此製度之宜改良者一也。一般教育之行政機關，簿書而外，幾無他事，其所恃以為判斷之標準者法令成例而已。不問學術根據之如何，於是而與學術最相關之教育事業，亦且與學術相分離，豈不可惜。謂宜仿法國製度，以大學區為教育行政之單元，區內之教育行政事項，由大學校長處理之；遇有難題，得由各學院相助以解決之，庶幾設施教育得有學術之根據，此製度之宜改良者又一也。[62]
分全國為若幹大學區，每區立一大學；凡中等以上各種專門學術，都可以設在大學裏麵，一區以內的中小學校教育，與學校以外的社會教育……都由大學辦理。
大學的事務，都由大學教授所組織的教育委員會主持。大學校長，也由委員會舉出。
由各大學校長，組織高等教育會議，辦理各大學區互相關係的事務。
教育部，專辦理高等教育會議所議決事務之有關係於中央政府者，及其他全國教育統計與報告等事，不得幹涉各大學區事務。教育總長必經高等教育會議承認，不受政黨內閣更迭的影響。
各區教育經費，都從本區中抽稅充用。較為貧乏的區，經高等教育會議議決後，得由中央政府撥國家稅補助。[52]
相較於此前對「隸屬於政治者」與「超軼於政治者」的區分，此時蔡元培對教育的解釋更注重針對中國實際的分析和計劃。此後，他又作《湖南自修大學介紹與說明》一文，針對中國的經濟情況對各省實施大學區製做出設計，認為在當時的條件下，可以著力發展北京各國立學校、江浙及廣東等東南地區的大學，以及山西、四川、雲南等西南地區的大學，給這些學校寬裕的經費和設備，使其擔負起「一麵研究高等學術，一麵推行教育事業」的責任。[53]
從其一貫思路來看，蔡元培認為大學應擔負起更多的社會責任。擔任南京臨時政府教育總長之時，民國共和新製初立，政局尚不穩固，他雖有意引領教育界革故鼎新，但難免處處掣肘，教育設想尚未及實施便隨內閣辭職。南京國民政府成立之後，蔡元培就任大學院院長，再次獲得實現其教育獨立理念之機會，其換取之「條件」為寧漢對峙之時支持蔣介石並參與「清黨」。[54]對此，蔡元培回憶說：「當時國民政府方以全力應付軍事，對於教育事業，尚無具體計劃，餘與李（石曾）、張（靜江）、吳（稚暉）諸先生以教育不可無主管機構，又不願重蹈北京教育部以官僚支配教育之覆轍，因有設立大學院之主張。」[55]從蔡元培的立場來分析，此時提出改革教育行政，主要是為解決「官僚化教育」問題，希望通過行政上的改革，以「改官僚化為學術」。[56]1923年，蔡元培因「羅文幹案」遠走歐洲，盡管事隔多年，但仍難擋其對北京教育部腐敗的深惡痛絕之感。他在《〈大學院公報〉發刊詞》中也曾明確表示：「顧十餘年來，教育部處北京腐敗空氣之中，受其他各部之薰染；長部者又時有不知學術教育為何物，而專鶩營私植黨之人，聲應氣求，積漸腐化，遂使教育部名詞與腐敗官僚亦為密切之聯想。此國民政府所以舍教育部之名，而以大學院名管理學術及教育之機關也。」[57]
蔡元培希望大學院可以具備「學術、教育並重」、「院長製與委員製並用」以及「計劃與實行並進」的特點，設定其性質為全國最高學術教育機關，並以「大學委員會」作為審議機構，決定全國教育學術上一切重要事項；同時，另設中央研究院、圖書館、博物院等學術機關。[58]1927年7月4日，國民政府正式公布了《大學院組織法》，將上述設想落實於製度。此後《大學院組織法》分別於1928年1月27日、4月19日及6月30日進行了三次修訂，主要是圍繞著大學院隸屬關係、內部組織結構、下設各部門分工及職責進行了補充。修正後的《大學院組織法》最為實質的變化在於以下幾點：第一，明確了大學院的「隸屬關係」，規定其「直隸於國民政府」；第二，添設副院長，「分劃政務官與事務官，並設立事務官之領袖，使政務官一旦隨政潮罷去，事務官仍能繼續維持院務」；[59]第三，添設了下設機構，下設秘書處、總務處、高等教育處、普通教育處、社會教育處、文化事業處等。總體來看，大學院在機構名稱、設計理念上有所創新，但對比其修改的條文，卻愈來愈與教育部的職責相接近。且如此頻繁地修正，不論是出於製度初定不夠完善，還是因為反對者意見無法遷就，[60]都表明此項改革未能做好準備。
就在大學院緊鑼密鼓地著手設立之時，大學區製也逐漸開始試行。1927年7月國民政府公布《大學區組織條例》，並分別於1928年1月27日、5月3日、12月11日公布了《修正大學區組織條例》。有學者將大學區製的特點歸納為四點：第一，教育區域與普通行政區域不必一致；第二，大學校長兼管全區教育行政；第三，教育行政與研究聯合進行；第四，教育行政之評議與執行分立，而以校長總其成。[61]大學院與大學區製互為配合，關於兩者之關係，教育部提交的提案中有詳細說明：
鑑於吾國年來大學教育之紛亂，與一般教育之不振，其原因固屬多端，而行政製度之不良實有以助成之，大學教員勤於誨人者已不多得，遑論繼續研究，欠薪累累，膏火不繼，圖書缺略，設備不周，欲矯此弊，謂宜注重研究之一端。凡大學應確立研究院之製，一切庶政問題皆可交議，以維持學問之精神，此製度之宜改良者一也。一般教育之行政機關，簿書而外，幾無他事，其所恃以為判斷之標準者法令成例而已。不問學術根據之如何，於是而與學術最相關之教育事業，亦且與學術相分離，豈不可惜。謂宜仿法國製度，以大學區為教育行政之單元，區內之教育行政事項，由大學校長處理之；遇有難題，得由各學院相助以解決之，庶幾設施教育得有學術之根據，此製度之宜改良者又一也。[62]