经历了两次鸦片战争后，又接连遭遇了太平天国起义的打击，清政府陷入了一个内外困境的局面。在这一阶段，不仅被迫开放了多个港口，还因赔款失去了大量的白银，面临着巨大的未来危机。面对这些困境，许多有远见的知识分子开始意识到，只有学习西方的先进技术，才能拯救国家，他们逐渐发起了以“自强”和“求富”为口号的洋务运动。

洋务运动的核心人物包括曾国藩、李鸿章、左宗棠等人，他们大多是在镇压太平天国起义的过程中崭露头角，并深刻意识到西方强大的军力和先进的科技所带来的威胁。因此，他们决定通过建立新的军事工业体系来增强国家的经济和军事力量。为了发展军力，单纯依赖军事工业和装备显然不够，必须培养出懂得西方军事理论和技能的人才，于是，派遣学生出国学习军事便成了不可避免的选择。

然而，清政府对于派遣学生出国留学的政策显得矛盾重重。一方面，国内的军事体系和技术远远落后，迫切需要引进外来知识来增强国防；但另一方面，留学生在西方留学期间不可避免地接触到先进的思想和文化，这其中包括革命理念和民主思想，清政府担心这些思想会影响回国后的军队，甚至可能引发变革。因此，清政府对留学生的出国进行了严格限制，规定只有经过各省总督和巡抚的推荐，并得到军机处的审批，才可以出国留学。此外，为了防止海外华侨通过自己资助进入军校，清政府特别通知各国，规定只有公费学生才可以报考军事学校，非公费学生不得报考。

尽管如此，由于学生都是由各省总督和巡抚推荐，很多人看到了借此培养自己派系人才的机会。1888年，清政府决定从北洋武备学堂中挑选一批学生去德国留学。按照规定，这些学生的名单由各省总督和巡抚推荐，并经过多次筛选，最终选定了五名学生，这份名单很快送到了当时的北洋大臣李鸿章手中。

李鸿章拿到这份名单后，首先查看了学生的籍贯，结果发现这五名学生中有三名来自山东，剩下两名来自安徽。看到这一点，李鸿章怒不可遏：“为什么山东有三个，安徽却只有两个？”当时，洋务运动已经进入了后期，各方势力的斗争愈加激烈。以曾国藩、左宗棠为代表的湘系集团、张之洞为首的湖广集团以及李鸿章主导的淮系集团，各自争相扩展势力。因此，李鸿章十分重视安徽同乡的培养，希望通过这批留学机会，进一步壮大自己的派系。

李鸿章当时正在扩大淮系的影响力，在北洋水师的建设中，他迅速提拔了安徽人丁汝昌担任提督，尽管当时北洋水师的大部分人员来自福建，对丁汝昌产生了强烈的反感，甚至有人建议李鸿章更换人选，但李鸿章坚持自己的决定，坚信丁汝昌能够胜任。尽管丁汝昌曾是陆军将领，对海军一无所知，但李鸿章因其忠诚，依然重用了他。

回到这批去德国留学的学生，李鸿章看到山东人多出一位，自然非常不满。于是，他立即决定将其中的一名山东学生替换为一名安徽学生，这个学生便是后来的段祺瑞。两年后，这批学生从德国学成归国，唯有段祺瑞因为李鸿章的特批，继续留在德国的克虏伯炮厂深造，继续进行了为期两年的进一步学习。

李鸿章之所以如此看重段祺瑞，除了他个人的才能外，更多的是因为段祺瑞与自己同乡，且出身安徽。段祺瑞初入北洋武备学堂时，便因为在演练中的出色表现引起了李鸿章的注意。原本段祺瑞只是学员，未受到过多关注，但李鸿章得知他是合肥人后，立即产生了浓厚兴趣，开始详细询问段祺瑞的家世背景。

通过询问，李鸿章发现，段祺瑞的家族与淮军有着深厚的渊源。段祺瑞的祖父段佩早年曾与淮军将领刘铭传一起经营私盐，后来加入淮军，并因在镇压捻军起义中立下赫赫战功，晋升为总兵。段祺瑞的家族中还有许多淮军的将领，这使得李鸿章更加看重他。经过进一步的交谈，段祺瑞对军事问题的理解也令李鸿章印象深刻，李鸿章最终决定将其作为可用之才。

正是这段在德国的留学经历，为段祺瑞日后的成功打下了基础。德国克虏伯炮厂当时是世界著名的火炮生产商，清政府购买的许多火炮来自这里。段祺瑞回国后，首先被任命为威海武备学堂的算学和炮学教员。期间，段祺瑞结识了不少军界重要人物，其中就包括了后来的北洋系领军人物荫昌，并且通过荫昌的推荐，段祺瑞进入了小站，逐渐成为北洋系的重要人物之一。