Он противопоставил официальному курсу образования идею общечеловеческого воспитания, которое должно подготовить к общественной жизни высоконравственного человека с широким умственным кругозором. Редкий человек, считал Н. И. Пирогов, осознанно ставит перед собой жизненные цели. Между тем каждый должен задать себе вопрос, в чем смысл, предназначение и призвание его жизни. Ответ должно дать воспитание.
Пирогов выделял два рода воспитания – общечеловеческое и специальное, которое наступает после общечеловеческого.
Таким образом, главное – это нравственное воспитание, которое осуществляется благодаря: во-первых, это помощь ребёнку в осознании окружающего мира и общественной среды, во-вторых, при превращении «добрых инстинктов» в сознательную тягу к идеалам добра и правды, в-третьих, при формировании характера и убеждений.
К личности преподавателя Н. И. Пирогов предъявлял высокие нравственные требования. Педагог должен нести ответственность за результаты обучения. Николай Иванович считал, что занятия, которые не обеспечивают основательных и прочных знаний, расценивал не только как бесполезные, но и как вредные для дела воспитания. Они способствуют развитию верхоглядства и легкомысленного отношения к науке и делу вообще. Важно, почувствовать в процессе обучения вкус, влечение к работе. Чтобы обеспечить это, необходимы, с его точки зрения, два условия: доступность предлагаемого материала и высокое искусство преподавания. Основой методического искусства Н. И. Пирогов считал умелое сочетание наглядности и слова.
В трудах Николая Ивановича, как педагога-медика, были изложены идеи по методике преподавания. Так при преподавании курса оперативной хирургии и топографической анатомии Н. И. Пирогов использовал совершенно новую и наглядную методику: «Я днем изготовлял препараты обыкновенно на нескольких трупах, демонстрировал на них положение частей какой-либо области и тут же делал на другом трупе все операции, производящиеся на этой области, с соблюдением требуемых хирургической анатомией правил. Этот наглядный способ заинтересовывал слушателей; он для них был нов, хотя почти все слушали курсы и в заграничных университетах». Н. И. Пирогов был у истоков анатомо-физиологического направления в отечественной хирургии, что потребовало изменения организации учебного процесса на медицинских факультетах.