光緒十二年，北洋海軍正式建軍。對於一個沒有太多工業基礎。大部分地區仍處於農業社會的國家來說，要組建海軍談何容易。所以，從李鴻章等人提出籌建海軍建議開始，清朝用十二年時間，籌建資金，招募人才，購置槍炮，才有這一份成績。
兩年後，北洋水師在山東劉公島，正式向世界宣告成立。這件事曾對世界造成極大的震撼。美國人將它評為“亞洲第一，世界第九”。
在一場跟日本的衝突中，清朝憑借北洋水師，罕見獲得外交上的勝利。但這件事對日本刺激極大。日本極大對海軍的投入。舉國募資，鼓勵青年入伍。
因各種複雜原因，中日甲午戰爭中，北洋水師幾乎全軍覆沒，艦船或者被擊毀，或者被日本掠走。不過，北洋水師雖敗，那些參戰的將領合並卻並非孬種。他們是失敗的英雄。
鄧世昌指揮“致遠”艦同日軍作戰被圍。他本要同日軍同歸於盡，不料艦船內魚雷爆炸，“致遠”艦沉沒。鄧世昌拒絕隨從搭救，毅然同艦船250多名士兵一同殉國。
其余將領如丁汝昌、劉步蟾、林泰曾、鄧世昌、葉祖珪、林永升、邱寶仁、黃建勳、林履中、楊用霖等人，或者在戰場上殉國，或者選擇自盡，誓與艦船共存亡。這些將領在作戰時都極為勇敢。北洋水師後期的將領薩鎮冰。也是頗有能力。
戰爭過後，對清朝而言，不僅要償還戰敗賠款，還要應對國防空虛的局面。直隸總督榮祿上折，陳述中國海防線漫長，必須有海軍防衛。可籌建水師，需耗資極大。當年李鴻章也是東挪西湊，才拚出北洋經費。 對榮祿奏折，朝廷也明發上諭，公開表示支持。
短時間內，仍是無能無力。直到後來，清朝才重新購置一些艦船，勉強維持。北洋水師經過改變，又稱為“巡洋艦隊”。除了後來對北洋水師進行重建外，籌建陸軍成為主要選擇。
相比海軍，陸軍投入較少，戶部財力能夠承受。不過，如果按照過去練兵辦法，斷然不行。所以，在《馬關條約》簽訂以前，清朝就讓胡燏棻在天津訓練新式陸軍，以備不時之需。
胡燏棻組建的軍隊有4500人，號稱“定武軍”。除了常有的步兵、炮隊外，定武軍還有專門的工程兵。
除武器槍炮，在操練、編制上，定武軍也有不同。都是效仿西洋軍隊的方式，訓練士兵。胡燏棻能力有限，清朝又把練兵的事情交給袁世凱。袁世凱在定武軍基礎上進行操練，也就是後來天津小站出來的北洋新軍。
這支軍隊放棄過去清軍一貫採用的編制，效仿德國軍製。軍營招募、訓練、培養、任用，變動極大。北洋軍兵源採用招募，嚴格按照戰爭情況，把控士兵素質。
按照規定，士兵年齡必須在20歲到25歲之間，身高1.6以上，能舉重百斤，每小時行軍20裡以上，沒有不良嗜好，遵紀守法。
有過不良記錄或者抽鴉片歷史的，一律不準入選。而且，北洋軍士兵有服役期限，時間到了以後，就會退役成為平民。
這跟過去清朝軍隊把當兵看作鐵飯碗，終身世代傳承有很大不同。兵源質量合格是保障北洋軍戰鬥力的根本。除了兵源，軍官也很重要。因為北洋新軍是在“定武軍”基礎上組建的。而胡燏棻在組建“定武軍”時，雖然槍炮上購置一新，但各級軍官仍大多用淮軍將領。
袁世凱接手後，在提拔人才上，也是不拘一格。從德國教官，到天津武備學堂的學生，再到行伍出身的張勳、賣布出身的曹錕等，都得到不同程度的任用。
所以北洋軍在當時清朝軍隊中，人才出現頻率很高。被稱為北洋三傑的段祺瑞、王士珍、馮國璋，後來兩個當上總理，一個成為總統。其余北洋將領，如段芝貴、張懷芝、田中玉、李純、陳光遠等人，也都有各自的成就。
這支效仿德國軍製訓練的新式陸軍，跟北洋水師關係複雜。它們有一脈相承的聯繫，都是晚清新政變革下的產物，又有很多千絲萬縷的聯繫。
北洋水師和淮軍都由李鴻章手創，而為北洋軍打下基礎的胡燏棻是李鴻章的幕僚，很受李鴻章欣賞。北洋軍的軍官中，又有不少是淮軍舊部。
他們大多是李鴻章的老部下。這跟北洋水師的情況相同。北洋水師創建時，也是招募了很多淮軍將領。而且，袁世凱本人也由李鴻章舉薦。
甲午戰敗，李鴻章影響力仍在。他聯合王文韶、劉坤一兩位總督級別的封疆大吏，共同保舉袁世凱。袁世凱因此得到光緒皇帝引見，並上了一道關於練兵、理財、儲才上進行論述。光緒對袁世凱的練兵建議非常重視，才讓他到小站練兵，這才有了北洋新軍。
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