1940年7月严楚江调离云大，崔之兰接任生物系主任。接任系主任时，师资力量比较薄弱，全系只有1名动物学教授和1名植物学副教授，5名助教。有些课程无人讲授，本着对学校和学生负责的态度，她宁肯外聘兼任教师，也不让无教学经验的本系教师开课。先后聘请西南联大著名教授张景钺、沈嘉瑞、汤佩松、孙云铸、经利彬等到系兼课。崔之兰任系主任后，无论是对别人还是自己，教学上都从严要求。她还注重教师的教学方法，并以身作则，率先垂范，认真备课，做到精益求精。她讲课条理清晰，层次分明，有严密的系统性和逻辑性。每一堂课所要用的图解，都要精心安排，挂图的选择、摆放位置、秩序等反复斟酌。讲形态学就联系系统发生、个体发生和生理机能，从理论和实际上讲清原理。她以丰富而简练的教学内容和方法进行教学，深受学生的欢迎。她在系里先后开设过动物学、脊椎动物比较解剖学、组织学、胚胎学和人体解剖学等课程。她对学生要求严格，从不拿分数作人情。按学校规定文科学生必须选修一门理科的课程，所选课程考试不及格者不能毕业。经济系一个女生仰慕崔之兰的名气，就选了她的一门课。但这个学生并不认真听课、完成作业和实习，因此连续考了三个学期都不及格。到毕业时有些着急，就到崔之兰家中去软磨硬缠，希望崔能给一个及格分，然而崔就是不点头答应。到吃晚饭时学生还不走，崔就说：“你可以在我家吃顿饭，但及格分我是不会给的。”学生真是在她家吃过饭后害羞地走了。

崔之兰教学受欢迎，与她坚持不懈地从事科研工作有联系。她回国后，长期在简陋的实验室进行科学研究，坚持对无尾两栖类嗅器官的胚胎发育进行系统地观察和实验研究。到云大后工作条件比北京更差，但还是坚持做这个实验。她还用温箱进行过鸡的胚胎发育实验，但遇到不少麻烦。昆明电力不足经常停电，遇到这种情况不及时采取补救措施，已做的孵化实验工作就全部报废。她的助手潘清华想出一个办法，把一块砖放进火炉内，待砖加热后再放进温箱里，砖散热慢，温度也适宜，用不断换砖的办法才完成这项研究。搞科研没有场地、经费，她就把靠学校一段干涸的护城河围起来，办了一个养殖园。为研究蛙的嗅觉器官发育，在园内放了几口大水缸喂养蝌蚪。她经常穿着白色的工作服，蹲在大缸旁喂蝌蚪，用小漏勺快速准确地捞起蝌蚪用蜡封住，放到切片机下切成薄过蝉翼的腊片，制成切片，在显微镜下反复观察。她在北京是用黑斑蛙作研究材料，为了取得更好的研究成果，她又让助手潘清华用雨蛙当材料进行比较研究，1946年，英国《显微科学季刊》连续发表她与潘清华合写的《关于两栖胚胎动物发育》论文，国内外同行对她这项研究成果给予了很高的评价，认为“这些工作推动了我国动物学研究逐步走向成熟，也奠定了崔之兰教授在我国动物形态学领域的地位，成为我国早期动物胚胎学、组织学研究工作的开拓者之一。”(见北大生命科学学院编的“生命之光”,北大生物系成立七十周年画册第22页，王平撰写的《一代师表，风范长存》怀念崔之兰教授文章。)她还不拘一格培养青年学者，为我国造就了一批生物科学方面的人才。崔之兰来云大不久，助手因故离校，一时找不到合适的人选，让她十分着急。系主任严楚江竭力向学校和她推荐没大学学历的潘清华作助手。在这之前潘清华就协助崔之兰做过一些工作，崔对他有所了解。她看重这位靠自学成才的青年人的工作能力，也有心把他培养成动物学方面的专家。从此潘清华一直做她的助手，直到崔芝兰1946年调离云大。在七年中无论她讲课还是做实验都要带上潘清华，指点潘清华进行理论学习深造。经过一段时间培养，就放手让潘清华独立地担任多项实验课程。还让潘清华与她共同完成一些科研项目，联名在国外刊物上发表。潘清华也不负导师的培养，1949年8月晋升为副教授，1958年冬调中科院云南分院，负责筹建昆明动物所，成为我国动物学界的著名专家。

崔之兰任系主任正值战乱时期，物价飞涨，教职工生活十分困难，不少教职工靠学校发给的薪水难维持一家人的生计，有的教师靠在外兼职收入来补贴家用。崔之兰夫妇的收入不多，也有机会出外兼课，但她更多的是想到全系的教职工生计。她带着系上的几名教职工，在养殖园内种菜、喂鸡、鸭、鹅，用它们来增加系上的收入，丰富教职工的餐桌。

她让潘清华把会泽院西侧的一块空地开垦成花园。花园中间搭建了一个简易的温室，其房顶盖上玻璃，两边各砌一个灶。两个灶升上火，热气通过墙壁的夹层使整个温室保持恒温。这个简陋的温室是生物系师生一个重要的实验基地。

创办生物系时由于资金匮乏，设备落后，崔之兰接任系主任后多方努力，增添了不少实验设备，充实了实验室，加快了云大生物系的发展建设。她任系主任时购置的一些动植物标本如今仍然存放在生物系的实验室里，供教学科研使用。