音の表記というのは、あくまでも現実の音を恣意的に表すものですから、説明の順序としてはむしろ逆に「がくせえ」（あるいは「がくせー」）という音が先にあって、これを表すときになぜ「がくせい」という表記になるのかということが問題になります。
所谓音的表记，其实归根结底只是把实际发音随意表示出来而已。因此，有关这个问题的说明顺序应该倒过来，先是有了“がくせえ”（或者是“がくせー”）这样的发音，但为什么在表示其发音时用了“がくせい”，这才是问题的所在。
昭和61年に内閣告示として提示された「現代仮名遣い」を参照すると、エ列の長音に関しては「エ列の仮名に『え』を添える」とあります。そこに例として挙げられているのは次の二つです。
在参照了昭和61年（1986年）以内阁通告形式发布的《现代假名使用》之后，我们知道，关于エ段长音的记述是这样的：“在エ段的假名后加上『え』”。然后就举出了下述的两个例子。
例： ねえさん ええ（応答の語）（应答语）
これに従えば「学生」は「がくせえ」となるはずです。ところがこの告示には次のような付記が添えられています。
遵照这一规则的话“学生”就应该表记为“がくせえ”了。但是，这一通告还有下述的付记。
次のような語は、エ列の長音として発音されるか、エイ、ケイなどのように発音されるかにかかわらず、エ列の仮名に『い』を添えて書く。
下述的词语，不管是作为エ段的长音来发音，还是像エイ、ケイ等一样发音，都一律在エ段的假名后添上“い”。
例： かれい、せい（背）、かせいで（稼）、まねいて（招）、春めいて、へい（塀）、めい（銘）、れい（例）、えいが（映画）、とけい（時計）、（ていねい）丁寧
つまり和語起源のエ列の長音は「え」で示す一方、主に漢字音起源のエ列の長音などは「い」で示すという表記上の原則があるわけです。ご質問の「学生」は和語ではありませんから、この原則に従えば仮名表記では「がくせい」となります。
也就是说表记的原则是：和语起源的词语就在エ段后面加上“え”来表示长音，另一方面，由汉字音起源的词语就加上“い”来表示长音。提问中的“学生”不是和语，所以按照原则其假名的表记就成了“がくせい”。