1912年3月袁世凯就任中华民国第二任临时大总统，直至1928年张学良“东北易帜”，中国历史进入了北洋军阀统治时期，历时十余年。此间北洋第二号人物“北洋之虎”段祺瑞，威风凛凛，一再出头，成为北洋军阀史上名噪一时且颇具争议的人物。他的崛起，尽管原因众多，但不管从什么角度分析，大炮都是一个不可或缺的重要因素。从1885年开始接受到炮兵教育，在人的一生最美好的近20年时间内，他都与大炮紧密相连，在很大程度上甚至可以说他是一个因“炮”走红的知名人物。
北洋武备学堂炮科的优等生
段祺瑞，原名启瑞，字芝泉，1865年生于安徽六安，后举家迁到合肥，因此也有人称呼他为“段合肥”。他的祖父段佩与同乡刘铭传关系甚笃，曾一起创办团练对抗太平军，后来编入淮军，累官至记名总兵。1870年，段佩在合肥大陶岗买田百亩，为子弟开创了一个小康的家境。段祺瑞的父亲段从文老实厚道，但只会种田，别无他长，甚至不会抚养子女。段祺瑞从小就养在外婆家，稍长大些后，段佩将他携往江苏宿迁的任所，在军中为其延请塾师，平时常带在左右。少时的段祺瑞就对读书不感兴趣，而醉心于舞枪弄棒，常将“我不喜欢读书，我要当兵”挂在嘴边。后来，这句话果然成真。1879年，段佩病卒于军营中，十四岁的段祺瑞失去了这个靠山，扶柩归梓，开始务农。段祺瑞是长子，下面还有一妹两弟，生活甚为窘迫。段祺瑞刚回安徽时还继续读了一年私塾，后来实在拮据只好辍学。他不甘心做个农民，于是回到宿迁军营，希望能借祖父的余威谋个差使。但人情如纸，只能充当杂役而已，后来混不下去，只好又回到安徽。1882年，他决心去威海投奔在军中做管带的族叔段从德，但车马川资全无所出，于是仅带了一元银洋，步行2000余里，跋涉到了威海。段从德安排他在营中做司书，从此开始了佩剑戎装的生涯。后来，他常对子女讲起这段艰难往事，不无得意地自称“一元钱起家”。
1885年，李鸿章在天津紫竹林创办了武备学堂，拟从淮军士官兵弁中选拔生员。段祺瑞没有放过这个机会，他一考而中，成为第一期预备生，进入炮兵科。天津武备学堂以“中学为体，西学为用”为立学理念，不仅有西式的兵法、地利、军器、炮法、算法、测绘等课程，也有传统的经史教育。段祺瑞全力以赴，学习极其刻苦，成为炮科一等一的好学生。段一生的业务基础和礼仪修养正是奠基于此。有一次，学堂购自德国的一门管退炮的瞄准器坏了，无人会修，最终是段祺瑞解决了这个难题，还画出了图纸，他因此受到了校方的重视。命运总是垂青有准备的人。学有所成的段祺瑞在1886年武备学堂专门为北洋大臣李鸿章进行的马、步、炮、工程兵综合操练中脱颖而出，获得了这位大清权臣兼老乡的赏识，为日后的崛起埋下了伏笔。李鸿章对自己亲手创办的北洋武备学堂十分重视，经常亲自去学堂视事。1886年的一天，李鸿章又前去武备学堂，学堂专门为其准备了马、步、炮、工程兵等的操练以示训练成绩。学堂上午进行的马科、步兵科的演练十分顺利，李鸿章也比较满意。下午进行的是炮科实弹演练，但是，天公不作美，下起了雨，海面上风力达到四级，海上活动靶随着浊浪时隐时现，演练难度增强了好几倍。要在平时，遇上这样的天气，演练就取消了，然而李鸿章已经在山顶上临时搭起的观操棚内就座。学员们惮于天气恶劣，嘀咕着要求改期。教习也感到没有把握，于是一位管带硬着头皮见李鸿章，请求演练改期。尽管风雨交加，李鸿章却兴致勃勃，他一手拿起望远镜，瞄准靶场，一边对管带说：“一点小雨，何足挂齿？赶紧开始吧！”演练只好按时开始。果然不出所料，演练成绩十分糟糕。开始射击的几门炮有的连靶边都没挨到。李鸿章的脸色仿佛天色一样黯淡下来，官员们也忐忑不安。接下去的几炮还是不成，李鸿章蓦地扔掉望远镜，站了起来，官员们脸色大变。眼看着李大人要怒气冲冲地离开观操棚，忽然听到有人喊：“打中了！打中了！”随后喝彩声不断。随从赶紧把望远镜递给李鸿章，李鸿章顺着炮声望去，这名炮手果然不凡，三发三中。演练结束后，李鸿章传话要见这名炮手。不久，一个结结实实的青年走了上来。“你叫什么名字呀？”“学生段祺瑞。”“哪里人呀？”“学生是合肥人。”当时洋务派和顽固派互相倾轧，闹得厉害，而洋务派内部也派别林立，有李鸿章的淮系，曾国藩、左宗棠的湘系，张之洞的湖广集团。李鸿章为了扩展自己的势力，特别注重同乡，尤其是青年才俊。不久之前，北洋舰队成立，他便委派了安徽老乡丁汝昌为提督，北洋海军官兵多为福建人，对此啧啧，表示不满，有人劝李鸿章收回成命。李鸿章却以“命脉相关”，“不敢轻以付托”予以拒绝。现在，听到段祺瑞不仅是安徽人，而且还是合肥人，更加注意了。后来又得知段祺瑞祖父和族叔均为淮军将领，祖父又曾随李鸿章剿过捻军的情况，引起了他极大的兴趣。因此，李鸿章对这个旧部子弟愈发有好感了。他接着询问了一些军事问题，段祺瑞对答如流。李鸿章大喜，夸奖他熟知军事，俾其造就，是一个可用之才，让手下人记住了段祺瑞这个年轻人。1887年段祺瑞以最优等的成绩毕业。李鸿章在给朝廷的奏折中赞扬段祺瑞等学生“各项操法，一律娴熟，试以炮台工程做法及测绘，无不洞悉要领……”
克虏伯的门生
毕业后的段祺瑞被派到辽东半岛的旅顺港监修炮台。当时的旅顺港有海岸炮台12座，陆地炮台9座，共安装大炮七八十尊。段祺瑞发挥专业特长，为炮台建设倾注了心血。1889年，清政府拟选拔五个人去德国学习军事。当名单送至李鸿章手里时，李鸿章皱了皱眉，有些不高兴，因为名单上五个人有三个是山东籍的，安徽籍的才两人。于是想到了武备学堂的段祺瑞，李鸿章大笔一挥，划去了名单上的一人，把段祺瑞列在名单之首。1889年春天，段祺瑞告别妻子和仅有一周岁的儿子，和其他4个同学来到德国柏林陆军学院，学习军事理论和各种操练课程。一年后，他们又奉命到鲁尔区埃森克虏伯兵工厂，进行火炮实习。克虏伯家族各种威力巨大的先进火炮，让他们真正感受到“师夷长技”的魅力。为了让自己的国家摆脱落后挨打、备受屈辱的局面，他们拼命用功学习。
1890年春天，清廷特使洪春代表皇帝前往德国埃森探望留学生。段祺瑞及其同学以娴熟的技术操演了各种口径的克虏伯大炮，获得弗里茨·克虏伯的赞赏。段祺瑞和他的同学完成了学业之后，李鸿章又特批这位小同乡一人留在德国克虏伯炮厂学习各类火炮的型制构造、使用和保养等课程。李先后两次写信给段祺瑞，勉励他精学苦造，对段给予了很高的期许。
威海武备学堂的炮学教习
段祺瑞于1890年冬学成回国时，满心以为会大展才华，不料却被搁置为闲职，一开始任职于北洋军械局，不久又被调回威海任随营教习。当时，新式军队尚未开始大量训练，行伍出身的将领们固步自封，哪里看得起什么留学生！只是，朝廷花那么大气力和财力进行选拔和培养，等学成之后却又弃如敝屣，实在令人啼笑皆非。但段祺瑞就是段祺瑞，当学生是好学生，当教习也是个好教习。在工作中，他倾其多年所学，兢兢业业，率先垂范，严于律己，在学员中赢得了很高的声望。正当段祺瑞踌躇满志，准备干一番事业时，中日甲午战争爆发了。经过平壤战役和黄海海战两次决定性战役，腐败的清政府为了保存实力，下令北洋舰队只能守口不许巡海，使北祥舰队坐阁威海卫军港内，1895年1月，日本陆军两万人在山东荣城湾登陆，包抄威海卫的后路，又以全部日本海军封锁威海卫海口。1月30日起，日军相继攻占了威海卫南帮、北帮炮台，水陆夹攻北洋舰队。北洋舰队部分军官和战士，在极其不利的形势下，坚持抵抗，定远、来远、威远、靖远等舰与日本舰队作战，相继被击沉，日舰也有数舰受伤。鱼雷艇队不顾上面按兵不动的指令，整队突围，在口外被敌人阻击沉没。作为一名军事教宫的段祺瑞深受抗敌官兵的爱国热情影响，亲自带领武备学堂的学生，参加战斗，协助炮台的中国守军发炮轰击敌军，与夺取炮台的日军展开激战，表现了一名中国军人应有的爱国精神。
北洋新军的第一任炮营统带
甲午战争，使李鸿章惨淡经营多年的北洋海军遭到了可耻的覆灭，淮军和湘军也一败涂地，清军的腐败无能暴露无遗。一时朝野上下要求改革军队的呼声一浪高过一浪，“内外交章，争献练兵之策”。在内忧外患和各方面的压力下，清政府迫于形势，为了维护、延缓自己的统治，决定改革军事制度、建立新型陆军。1895年，袁世凯奉旨练兵于天津小站，广招贤良，选拔标准是“宿将及有根底之学生”，如段祺瑞与姜桂题、杨荣泰、龚元友、吴长纯、徐邦杰、任永清、梁华殿、冯国璋、陈光远、王占元、张怀芝、何宗莲、马龙标、雷震春、王英锴、吴凤岭、赵国贤、田中玉、孟恩远、陆建章、曹锟、张勋、段芝贵等，皆云集麾下，真是云蒸霞蔚。他们当中许多人日后都成为民国的风云人物，而当时最出类拔萃的，还数北洋三杰，即王士珍、段祺瑞、冯国璋，段被称作北洋之“虎”。
段祺瑞在小站任炮营统带，兼随营学堂总监，麾下虽只有不足两千名炮兵，不足一百门炮，却是中国第一支装备正规的炮兵部队，他也因此被称为“中国近代第一炮兵司令”。除了炮兵部队的常务工作外，他还从事了建章建制的重要工作，如《编练章程》《战法操典》《训练操法详晰图说》等，大半多出自他的手笔。此外，他治军十分严格，某次他的一个老乡有违军令，辗转托袁世凯向段祺瑞说情，他厉声驳回道：“此人是我同乡，我若放纵了他，今后将何以服众呢？”袁世凯由此对他更加爱重，似在王士珍和冯国璋之上。1901年11月，经袁世凯保奏，段升为补用知府，并加三品衔，同时兼充武卫右军各学堂总办、炮兵统带(团长)。此后，段祺瑞步步紧跟袁世凯，帮他带兵、练兵，镇压农民起义，同革命党斗争，协助袁登上总统宝座。