19世纪70年代，洋务之风席卷华夏，清廷开启了“留美幼童”计划。家住现今上海江湾的农家子弟陈金揆被选拔成为第四批幼童赴美留学深造，时年12岁。在1872～1875年间，陈金揆和120位、平均年龄12岁的学生，从上海启程前往大洋彼岸的美国东北部。

与此同时，清廷于1877年派遣了另一批海军留学生前往英、法等国，专门学习先进的西方军事技术。这批留学生均来自福州船政学堂——中国第一所培养造船和航海高级人才的专科学校，也是近代中国第一所海军学校。

为对标英国海军，清廷抽选中刘步蟾、林泰曾、萨镇冰等一些优秀人材出国深造，他们或进入英国伦敦格林威治皇家海军学院，或者被分配到英、法等国的舰队实习。

1879年，经英国海军部考核，刘步蟾等人获得优等文凭后回国，此时的他们已经称得上是阅识丰富的海军军官。回国后，他们大多数入役北洋水师。而远在大洋彼岸的留美幼童们，因种种阻力，在1882年被迫终止留学计划。陈金揆等部分幼童归国后，被派往各水师学堂继续进行海军领域的学习。

拥有西式思维且能够熟练使用外语的“留学生”逐渐成为了北洋水师的中高层将领，第三批留美幼童吴敬荣后任广甲舰管带，和陈金揆同批出国的上海同乡沈寿昌，日后成为了济远舰的大副。