１９００年，八国联军侵入天津，武备学堂成为战场，在校的九十多名学员英勇抗击侵略军，全部壮烈牺牲，学堂被侵略者的炮火化为灰烬。天津武备学堂从创办起，到被八国联军彻底毁灭为止，虽然仅仅存在了16个年头，但培养了许多不可或缺的军事将领和军队骨干，其中不乏声名显赫、叱咤风云的人物，在中国近代军事史上留下了浓重的一笔。他们的功过是非，青史自有评定。北洋军阀的崛起归功于袁世凯在天津小站练兵，而袁世凯在小站组建新型陆军时，其中就有武备学堂毕业生130多人，分别担任新军中的各项重要职务。令人惊叹的是，他们当中，冯国璋、曹锟后来都当上了大总统，段祺瑞当了国务总理和执政，李纯、陈光远、王占元分任苏、赣、鄂长江三督，田中玉当上山东督军，而吴佩孚则成为直系首脑。天津武备学堂精英荟萃，人才辈出。例如算学总教习卢木斋(1856～1948)出身世代寒儒，笃好算学，经刻苦自习，27岁时写成《火器真诀释例》一书，为湖北巡抚彭祖贤所嘉许。29岁时中举，被直隶总督李鸿章聘为武备学堂教习。武备学堂很重视数学，也网罗了不少数学家，诸如着名数学家华蘅芳也被聘用。他在学堂任教期间，还自制成我国第一个氢气球，大长了中国人的志气。天津武备学堂最初系轮训性质，有点类似于现在的进修学校。这所学校由李鸿章聘用在天津各营的德国军官为教师，为中国学员教课。参加进修的人才由北洋各驻军选送，经考试后，挑选“精悍灵敏者”进入学堂进行学习。同时与聘用德国教员订立合同，进行训练。每隔三到五天，由教师督促学生“赴营演试枪炮阵式及造筑台垒之法”，每两个月由李鸿章等人到校进行考试，分别赏罚。天津武备学堂开办不久，学员名额由原来的100多人增加到300人，学制由原来设想的一年，改为两年，然后又改为三年，课程安排也渐入正轨。比如刚入学的学员侧重于基础训练，“头班学生操演枪炮，二班学生操演步队，学习德文兼测量绘图”。以后则侧重学习近代军事知识，如“天文、地理、测绘，算化诸学，炮台营垒新法”等，同时经常“操习马队、步队、炮队及行军布阵分合攻守诸式，并兼习经史以充根底”。对于在堂的学员，还订有40多条严格的学规。武备学堂教学法采取“左图右书，口讲指画”的西方教学方法。学生学习一年以后，派回各兵营量才录用。第一批毕业生大多数发回各营任职。其中有成绩优异者留学堂作为帮教习，有的回营转为教员。武备学堂本为造就将材而设，实行忠君尊孔的思想教育规范。在校生员饮食、书籍、纸笔、器具、实习用的武器弹药，概由学校负责。学校的考勤制度非常严格，学生上课一日不到即少一日课业，要是有托病或借故不到的，记过一次，并处以罚款，对今后的任用还有直接影响。
这样一所高级军校，入学条件比较严格苛刻，门槛是相当的高，不是什么人都可以进的。慧眼识珠的管带郑谦，发现曹锟是一个可塑之才，很有发展潜力，日后必成大器，力荐曹锟进入天津武备学堂学习，曹锟荣幸地成为这所神圣军校的学员。曹锟虽然只读过四年私塾，文化程度不高，但他勤学好问，刻苦钻研，学业非常优秀。在1890年李鸿章亲自主持的武备学堂第一届学生的毕业考试中，曹锟成绩名列前茅，受到李鸿章的点名表彰，并与段祺瑞、冯国璋等一起被上奏给朝廷。武备学堂毕业后，曹锟被分配到淮军提督宋庆的部队中任哨官。从此，他由一名普通的士兵跨入了军官的行列，迈出了他政治生涯中最关键的第一步。
1894年曹锟随军到朝鲜参加中日甲午战争，大败而回。这时正遇袁世凯在天津小站成立“新建陆军督练处”，到处招兵买马，收罗人才。这就是闻名中国近代史的小站练兵。从小站练兵场上，先后走出了袁世凯、冯国璋、徐世昌、曹锟四位民国总统以及段祺瑞一任临时执政和9位17届民国总理。在近代欧洲列强的版图上，“天津小站”这个位于渤海之滨的小小的乡镇是唯一被标注上的中国小镇，足见它对中国近代史的影响之大。跨入小站练兵场，不能不说是曹锟官场生涯的重要拐点和里程碑。中日甲午战争，中国海军全军覆没，彻底惊醒了清政府的春秋大梦，由此“修明武备”改练新军的呼声大起。时任广西按察使的胡燏棻是当时主张改练新军的主要倡导者之一。1894年，清政府命令胡燏棻在马厂训练新军“定武军”，第二年九月移驻天津小站。“定武军”没有沿袭旧军队的训练方法，而是学习西方，仿效西法创练新军，聘请德国人为教官，从组织、训练、武器等方面进行全方面的改革。后来清政府任命袁世凯接替胡燏棻，执掌小站练兵。袁世凯获此重任，事出有因。袁世凯出生于军人世家，叔祖父、养父均系淮军将领。受家族的熏陶，袁世凯从小对军事感兴趣，爱好兵法，浏览兵书。1881年，袁世凯投靠其养父的把兄淮军统领吴长庆，开始了他的军旅生涯。次年8月，袁世凯随军奔赴朝鲜战场，接受战争的考验。因“治军严肃，调度有方”，年仅24岁的袁世凯战功卓着，赏戴花翎，展现了出色的军事才华。
1895年4月13日，甲午战争刚刚结束，袁世凯就给军机李鸿章上书，不但详尽分析了清军失败的原因，提出了以西为师，采用西法练兵的主张，而且陈述了自己“广设学堂、精选生徒，延西人为之师、严加督课、分带出洋游历学习”的军事教育理论。此后，袁世凯又在多次的上书中，郑重陈述自己改革军事的设想，并组织人力将国外的一些兵制典章、军事着作翻译成中文。其中，12卷的《陆军兵书》，全面介绍和评述了西方的资产阶级军事制度和军事理论。对于这些着作，袁世凯一方面自己潜心研究，加紧学习近代军事知识，丰富和发展自己的军事思想，另一方面将它们不断推荐给朝廷政要阅读，开阔他们的视野，为晚清军事改革作理论和思想观念上的准备。袁世凯的建军思想，得到了朝廷上下的一致赏识好评。1895年12月，朝廷终于把编练新军的任务交给了袁世凯，从此掀开了小站练兵的军队建设新篇章。这年的12月16日，袁世凯顶着呼啸的北风，带领众多老婆和子女，来到天津东南50里地的小站兵营，接管了胡燏棻的定武军。
定武军原有四千七百五十人，袁世凯接管后，派人到河南、山东、苏北、皖北、奉天等地招兵，购置大量马匹，形成了一支七千人的队伍，并且把名字由定武军改为“新建陆军”。新建陆军采用德国、日本的军队建制，有步、炮、马、工程、辎重等兵种，打破了原有旧军队不分兵种的落后局面。其步兵分若干营；马队分若干队；炮队分快炮队、重炮队、马炮队；而工程兵负责桥梁、地垒、电雷、修城、测绘、电报等。在武器方面，从德国购买了曼利下步枪、马枪、手枪和格鲁森快炮。聘请了十几个德国教官做炮队教官、马队教官，并负责训练、操练等。
袁世凯为改变旧军思想涣散、纪律松弛的恶习，在操练新军时，纪律严明，铁令如山。他认为“练兵的事情，看起来似乎很复杂，其实也很简单，主要是要练成‘绝对服从命令’。我们一手拿着官和钱，一手拿着刀，服从就有官有钱，不服从就吃刀。”对于违纪者，无论是军官还是士兵，新建陆军分别予以罚薪、降薪、记过、降职、军棍重责等处分，重者甚至砍头示众。传说袁世凯有一次外出巡查，正好遇到一个小军官在田间偷食鸦片，尽管小军官跪地求饶，但袁世凯为正军纪，杀一儆百，当场用腰刀把偷食鸦片军官的脑袋砍下，军中从此再也没有人敢偷食鸦片了。为搞好训练，袁世凯完善了各种规章制度，出台了《操场暂行规则》、《出操规则》、《打靶法式》、《将领督操》以及考试、考勤、考绩、奖励、惩罚、校阅等章程，分别制定了冬春季、夏秋季《日课定程》，对何时操练，何时练考打靶，何时演练行军，何时野外攻守等，都做了明确规定。
为把新军真正打造成一支骁勇善战、高素质的铁军，袁世凯严把新兵入伍关，提高门槛，制定了严格的招募条件：年限20岁到25岁；力大限平举100公斤以上；身高官裁尺四尺8寸以上；步限每1时20里以外；报明三代家口、住址、箕斗数目；曾吸食鸦片者不收；素不安分，犯有事案者不收；五官不全、体质软弱及有目疲暗疾者不收。可以说，小站练兵开创了中国军史上的10个第一：第一次规范设置步、骑、炮、工、辎重等陆军主要兵种，全部编制装备近代火器新式作战装备，组成中国多兵种合成的近代陆军；第一次仿效西方现代军队，形成军、师（镇）、旅（协）、团（标）、营、连（队）、排、班（棚）的编制，建立规范了随军医院和使用近代通信手段的专业分队，并全部配备新式通讯与观测装备、辎重车等；第一次按照西方近代军队模式制订训练大纲，并以西式律令操法训练部队；第一次参照近代欧洲国家的陆军征兵标准，制订士兵招募制度，鼓励有文化者从军，促使中国军队成分发生变化；第一次设立参谋营务处、执法营务处、督操营务处等正规参谋机构、军法执行机构和训练监督机构，提高军队指挥与管理效率；第一次设立粮饷局、军械局、转运局等较为完善的近代后勤保障机构，提高部队军事行动的保障能力；第一次废除跪拜等旧式封建礼仪，组建正规军乐队，以文明军事礼仪规范官兵的日常行为；第一次创办各类军事学堂、学兵营、训练队等一系列学科健全、管理规范的军事教育机构、派遣军事留学生出国深造，并委任毕业生或留学生担任部队各级军官；第一次仿照西方陆军军制，在中国军队中实行正规的近代军衔制度，进一步促进中国陆军的正规化建设；第一次按照近代陆军单兵作战的要求，淘汰笨重的旧式军服，采用西式军服制式，使新军部队面貌焕然一新。
虽说曹锟军校毕业，从一个小兵摇身变为军官，但他也时常郁闷，面壁长叹。他在哨官的位置上一混就是5年，没有得到任何升迁，很有怀才不遇、报国无门之感。人往高处走，水往低处流，曹锟要另攀高枝，寻找人生的新台阶。天津小站袁世凯的新军吸引了曹锟的目光。投奔袁世凯！曹锟打定了主意。他带着武备学堂的毕业证书和哨官的委任状，忐忑不安地来到小站的“新建陆军督练处”，毛遂自荐。袁世凯见此人身材魁伟，相貌憨厚，且粗通经文，还是个军官，满脸悦色。求贤若渴的袁世凯欣然接纳了曹锟，格外器重他。很快曹锟就被委任为步军左翼第一营帮带。不久，又升为学兵营统带兼督操营务处提调。为了紧紧地靠住袁世凯这棵大树，面傻心不傻的曹锟听说袁世凯的叔祖父袁甲三有个拜把子兄弟叫曹克忠，在当地很有权势，人称“大帅”，于是备下厚礼前去拜谒。常言道：“礼多人不怪”。这曹克忠也是天津人，曾任广东水师提督，一看来了个姓曹的小老乡，很是开心。接着一查族谱，发现曹锟竟是自己的孙辈，自然更加高兴，便正式认曹锟为族孙，并派自己的姨太太去袁世凯那儿为他通融，自此打开了曹锟扶摇直上的仕途，由帮带而帮统，由帮统而统领，由统领而统制。
至此，曹锟由一贩卖布匹的街头混混，成长为一个手握重兵的新军将领，演绎了一代枭雄的传奇。
