由華人經理出面，來和學校商談組建研究室的事宜。對於這個舉措，張之洞的態度是樂觀其成、靜觀其變。孫元起則認為，只要他不反對，那就是肯定。
在孫元起的斡旋下，實驗室在光緒三十二年（1908）九月在湖北工藝學堂內成立，研究人員除了學堂汽機、車床等科目的高年級學生，還包括經世大學剛畢業的幾位學生。協議規定，公司負責採買裝置和儀器，學堂負責研發。研究出結果後，公司出資一次性買斷專利權和使用權。
籌建實驗室的同時，孫元起他也沒有放鬆對師範學校改革的積極關注。接到學部的批覆後，他迅速組織劉師培、楊度、潘鹹等人在內的師資考察組，先對各師範院校的老師進行篩選，把那些昏聵迂腐不更時變的老古董、胡言亂語大放厥詞的洋教習全部掃地出門，換上有文化有素質的新老師。經過這一輪整頓，學校面貌為之一新。
隨後，孫元起、劉師培等人又會同各科老師出題，考核所有在校學生，根據成績優劣，重新劃分年級，再根據愛好和特長分出專業。師範學校老師多，學生更多，這一番折騰，足足花費了近兩個月時間。
新官上任三把火，孫元起這把火不僅燒得學生們哭爹喊娘，原先的老師也是怨聲載道。作為罪魁禍首，自己同樣被折騰得形銷骨立：能進學堂當老師的老迂腐，至少都是舉人，身後少不了這樣的同年、那樣的朋友，一被裁員，立馬有無數親朋好友上門求情說項，希望網開一面：能進學堂又不好好學習的後進學子，多半是官宦子弟，就等著拿資歷去混官途，好不容易熬到快畢業，結果突然被降成一年級，二十大幾歲又要從頭學起，還時刻有被勸退的可能，你讓那群紈絝情何以堪？好在清末講究尊卑有序、師命如山，學生們只敢嘴上哭喊幾聲，還真沒人敢去總督府衙門口去靜坐：孫元起的靠山也夠硬，被辭退的老師沒人去告黑狀、使絆子。
到了九月底，孫元起最後一次來到兩湖總師範學堂門口的那個小菜館，給李仲搔等幾個學生們講述物理，又告訴他們一些關於學習物理的方法技巧。臨末了才說道：“聽說，你們學堂已經改革完畢，換上了新的物理、化學老師，想來他們說得會比我好許多，你們跟著老師好好學習就可以。我還有事，以後就不來了。”。
學生早先聽孫元起的口風，已經知道他最近會和大家說再見，如今忽然聽見，仍覺得頗為傷感：“任兄，你這就要走麼？”
“是啊！千里搭長棚，沒有不散的宴席。我在這裡也盤桓了數月，應該走了！“和這群學生前後見面之後只有六七次，現在說要分別，孫元起依然覺得有些不捨。孫元起如今已是而立之年，但面相顯得很年青，尤其是在清末這個大環境裡，別人頂多認為他二十四五歲。二十四五歲考學堂，在這個時候是一件再正常不過的事情。所以這群學生對孫元起編造的理由篤信不疑。
“是啊、是啊！任兄你的英語、物理、化學、數學都這麼好，隨便輔導幾回，我們就能在學堂考試位列前茅，如果你考我們學堂，一定沒問題的！“其他學生也應和道。�1�7
孫元起擺擺手：“我還有別的事，就不打算考學堂了。只是這次師範學堂改革，你們真心覺得如何？”
“很好呀，我們都很支援改革呢。”其中一位叫董賢綜的學生說道，“現在的學堂，才真是學婆。以前的學堂就是放牛班！“
“改革之後，老師更好！大家更想學習！最近，大家嘴裡最常唸叨一句詩就是“提學來，十字街頭無秀才：提學去，滿城群彥盡沉醉”哈哈哈。”；
“據說新老師是孫大人從經世大學請來的，連工藝學堂的老師都一塊兒換了！“
聽了學生們七嘴八舌的議論，孫元起覺得此次改革的精力沒有白費，大為欣慰：“既然這樣，大家要