以後、西村は教育界に進んだ。同年10月、東京英語学校三等教諭を命じられ、さらに教場取締・寄宿舎取締を兼務。同校の生徒でのちに札幌農学校を卒業した新渡戸稲造、同じく東京大学理学部を卒業した酒井佐保の2人は、西洋に大きく後れを取っている自然科学の分野で国に貢献することの重要性を説く西村に感化され、法政方面にあった志望を変更したという。明治9年（1876年）11月には官立大阪師範学校長に転じ、翌年の大和国・京都行幸の折に同校へ臨幸した明治天皇一行を迎えたほか、元東京開成学校生の中村弥六、志賀泰山、青木保を教員に招いた。明治11年（1878年）1月、文部二等属となった上で師範学科取調のため文部省から英国派遣を命じられ、同様にフランスに派遣される中川元、ドイツに派遣される村岡範為馳の2人、文部大書記官九鬼隆一を含むパリ万国博覧会日本代表団一行とともに翌2月に横浜を出港。2年間の滞在予定でスコットランドのグラスゴーに入学し、修業を終えて明治13年（1880年）10月に帰国した。