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陆军中学堂包括小学堂、中学堂、兵官学堂（未设立）、大学堂二级四等体制的一部分。光绪三十三年（1907年），管理陆军部事务奕劻等奏拟《陆军中学堂章程》，在全国设立四所陆军中学堂，归陆军部管理，学制两年。学生毕业后，作为陆军入伍生分入步、马、炮、式、辎重各队。1908年初，《陆军中学堂章程》正式颁布，陆军中学堂的学习课程分为学科和军事科，第一年课程包括史学、文法、洋文、算学、测绘、地理、兵学、军器、操法等，第二年则专注于军事技能的学习。毕业后的学生需在部队中服役六个月，之后直接升入保定府东门外的陆军兵官学堂，学制为一年半。兵官学堂毕业后，学生会被分配到全国各师、旅做见习军官六个月，期满后充任尉级军官。
陆军第一中学堂
直隶（现北京市昌平区清河镇西约六华里处），定额1500名。收京师、直隶、山东、山西、河南、安徽、奉天、吉林、黑龙江以及察哈尔、绥远驻防各陆军小学堂毕业生。宣统元年（1909年）开办，共招收三期，每期400人。校舍为新建。著名学生包括傅作义、赵承绶等。从光绪二十九年（1903年）创办至民国九年（1920年），先后共办了四期。辛亥革命后，于1912年6月改设陆军第一预备学校，直属于陆军训练总监，招集前各陆军中学低年级学生，并附之以陆军贵胄学堂学生。1914年第二期招生，校长是毛继成。从第四期始改称为清河陆军预备学校。1917年暑假，清河陆军预备学校开始面向普通中学二年级以上的学生招生；考取的学生先要送到各师以下连队当兵九个月，期满后审核合格，才能编入军校学习。第四期入校的学生来自各个方面，有的是武昌、广州、南京陆军预备学校的学生，因参加辛亥革命未毕业的；有的是陆军预备学校毕业了，但未能升入陆军军官学校的；一部分是大总统冯国璋在南京成立的学兵营的学生；另一部分是中学、大学学生。经过考试，共录取学生1200名。第四期于1920年秋毕业。毕业后大部分学生分配到段祺瑞新成立的四个边防师当兵，原定充当两个月的正兵，两个月的副目（下士副班长），两个月的正目（中士班长），入伍期满后，直接升入保定陆军军官学校步、骑、炮、工、辎各专科学习。
陆军第二中学堂
陆军第三中学堂
湖北武昌南湖尚武桥边巡司河西岸，定额880名。1909年秋招收第一批陆军小学毕业生。因西安的陆军第二中学未建成，另增招陕甘两省陆军小学毕业生。实际招700余人，其中驻防荆州八旗子弟40多人。学员按照英日德法文分编为4队。总办李钟岳，提调毛继成，监督苑尚品，军事地理学教官陈调元等。收湖北、湖南、云南、贵州、广西以及荆州驻防各陆军小学堂毕业生。学制两年。设步、骑、炮、工、辎重5科。第一年开设史学、文学、洋文、算学、测绘、地理、兵学、军器、操法等共同课。第二年分科学习军事技能。原为光绪三十年张之洞开办的湖北陆军中学堂，原名湖北武备普通中学堂。1911年6月第一期毕业，赴保定编入陆军军官学堂入伍生队。第二期、第三期分别于1910年、1911年招生。辛亥革命时，该校在校学生千余人，共有700余人参加武昌起义。