甲午戰爭的失敗，徹底暴露出晚清時期朝廷舊軍隊的無能。無論是李鴻章的淮軍還是其苦心經營的號稱“亞洲第一”的北洋水師，在戰爭中都不堪一擊。清政府下決心編練的新軍最終卻終結了大清王朝的統治。臨危受命的袁世凱是怎樣操練了一支真正意義上的中國近代軍隊的呢？小站又是怎樣培養出來民國初期的幾任總統和多位總理的呢？
清政府於1894年11月成立了“督辦軍務處”，以恭親王奕訢為首，慶親王奕劻為會辦，李鴻藻、翁同龢、榮祿、長麟會同辦理。
1895年即著手籌建新軍事宜。為培養人才，選派人員去西方學習軍事，設立武備學堂等軍事院校，批準西按察使胡燏棻編選定武軍士、兩江總督張之洞訓練自強軍13營，聘用德國教官，模仿德軍建製，配備全新武裝，采用西式訓練法。
1895年12月8日，光緒皇帝頒布上諭：“溫州道袁世凱既經王公大臣等奏派，即著派令督率創辦（新軍），一切餉章照擬支發。”袁世凱接替胡燏棻取得了督練新軍的大權。從此，袁世凱便開始了他訓練新軍的曆程，37歲成了清政府新軍的創建人之一。
胡燏棻在天津小站編練的定武軍共計10個營，包括步兵3000人、炮兵1000人、騎兵250人、工程兵500人，總計4750人。袁世凱接管這支軍隊之後，派吳長純從山東、河南、安徽、蘇北各地招募步兵2250人，魏德清在奉天招募騎兵300名，總計兵員7300人。軍隊改名新建陸軍，它即是北洋軍的前身。
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胡燏棻（1840—1906）字芸楣，亦作雲眉。安徽泗州（今泗縣）人，祖籍浙江蕭山。清末大臣，同治進士，選庶吉士。後捐納為道員，補天津道。光緒十七年（1891年）出任廣西按察使。1894年中日甲午戰爭爆發，受命留駐天津辦理東征糧台。同年11月，奉命在天津馬廠主持新式練兵，次年9月移至小站。胡燏棻聘請德國人漢納根為教習，仿效西法訓練，從組織、訓練、技術、武器裝備上改變了湘淮各軍腐朽落後的狀況，編成十營，計有步隊3000人，炮隊1000人，馬隊250人，工程隊500人，共4750人。號“定武軍”。次年士疏條列辦實業、練兵等十事。胡燏棻練兵，小有成績，但他畢竟是個官僚，不大熟諳軍事，因此，1895年底，小站練兵由袁世凱接替，胡燏棻調任蘆津鐵路督辦，又授順天府尹，遷總理各國事務大臣。1900年始曆任關內外鐵路會辦，刑部、禮部、郵傳部侍郎。其一生力倡維新，主張向西方學習，振興國家，天津曾立其祠以紀念。
為保證新軍的質量，袁世凱在挑選士兵時相當嚴格，根據袁世凱所擬訂的《練兵要則》，招兵要求是：士兵軍齡為20～25歲，身高4.8尺以上，力能托重100斤以上，每小時能步行20公裏，等等。另外還規定曾吸食洋煙者不收，素不安分、犯有事案者不收，五官不全、手足軟弱無力者不收，等等，甚至對於士兵的文化程度都有一定的要求。
新建陸軍的建製全照德國模式，分為步兵、炮兵、馬兵、工程兵、輜重兵等。步兵5000人，分左、右兩翼，左翼二營，右翼三營。炮兵1000人，分右翼快炮隊、左翼重炮隊以及接應馬炮隊。騎兵500人，分四隊。工程兵500人，分別負責橋梁、地壘、電雷、修械、測繪、電報等。
武器裝備先進。炮兵裝備的是德國克虜伯廠生產的57厘米過山炮和七生特半陸路炮。步兵用的是奧國生產的曼利夏步槍。騎兵用的是曼利夏馬槍與戰刀。軍官一律佩帶六響左輪手槍和佩刀。
新建陸軍建立了“行營武備學堂”，學堂共分四所，分別學習炮兵、步兵、騎兵、德文等科目。各學堂均有德國軍官擔任教習，學製兩年。各學堂總辦分別由馮國璋、段祺瑞、王士珍兼任。