李经述到了北洋水师学堂，总教习严复一开始也以为李经述不过是普通的高官二代，来北洋水师学堂“镀金”而已，所以对他的到来不是很热情，总办吴仲翔约严复去学堂门口迎接李经述，他推说自己偶感风寒，身体不适，没有去。
李经述听总办吴仲翔说严复身体不适，便去他的住处探望，结果严复的老母陈太夫人说，儿子严复去学堂营务处办公去了。李经述也没有生气，给严复的母亲留下见面礼，便亲自去营务处见严复。严复是福建人，个头不高，皮肤是健康的黝黑色，一看就长期在海上呆过。他头戴一顶瓜皮黑帽，穿灰色马褂，脑袋后面拖着一条又粗又壮的辫子，外表看与常人无异，只有鼻梁上的那副眼镜，似乎显示出他的学问。
李经述是朝廷刚封的三品大员，而严复没有走科举的传统老路，这时没有功名在身，按官场之礼，他应该对李经述行大礼，严复刚站起身，李经述道：“严总教习不必拘礼，我和你一样，也没走科举的老路，去了纽约的哥伦比亚大学念书，西方人讲究平等，官场上那些礼数和陋习，在这北洋水师学堂都可以免了。”
“哦！幸会！”严复此时也年轻气盛，比较孤傲，便果真只对李经述抱拳问好。
李经述也不计较这些，不过他对严复的尊容很失望，不过熟话说“人不可貌相”，寒暄了几句，便想试试严复是否真的是名副其实的“清季输入欧化之第一人”，便对严复说：“早闻严大人留洋英伦，学贯中西，朝廷中很多大臣，比如‘清流’的肱骨之臣张南皮（张之洞），主张中学为体、西学为用，严总教习如何看？我们北洋水师学堂是否也应该这样？”
严复摇摇头，一开口就用闽南语道：“万万不可！中国最重三纲，而西人首言平等；中国亲亲，而西人尚贤；中国以孝治天下，而西人以公治天下；中国尊主，而西人隆民。其于为学也，中国夸多识，而西人恃人力。总之，西学于学术则黜伪而崇真。中国之人好古而忽今，西之人力今以胜古。古之必敝，即便尧舜、孔圣人生在今日，也要向西方学习，要鼓民力，开民智，必须革新思想。”
严复一大堆闽南语说的古文，语速又快，李经述这么聪明的人，也只听了个半懂，但他点点头，说：“我认同严总教习的看法，正所谓‘物竞天择，适者生存’，中国需自强呀！”
严复一听，惊问道：“李大人竟然也知道物竞天择，适者生存？真是学识渊博！”
李经述哈哈大笑，心想这还不是小菜一碟，哪个中学生还不知道达尔文的生物进化论呢，便笑道：“英国生物学家达尔文的进化论嘛，我在哥大图书馆里看到过！”
严复看了李经述一眼，他身材修长，面目清秀，长得很像年轻版的李鸿章，毕竟是他的亲生儿子！行为举止不拘礼节，却谈吐自若，比他老子更为平易近人，还很博学，顿时觉得这哥伦比亚大学也不愧是世界级的高等学府，对李经述刮目相看。
两人相谈甚欢，严复听说李经述把学员每个月的生活费提高到十两白银，连声叫好，回想起自己当年在沈葆桢创办的福州船政学堂学习的情景，动情地说：“当年家父不幸病逝，家道贫寒，无力再读书。全家只能靠老母和幼妻为别人家绣花、缝纫所得的微薄收入度日。我后来去福州船政学堂，那里不但可以伙食免费，而且每月可以拿到四两银子补贴家用，生活才有了改善！李大人将学员的赡银提高到十两，天下贫寒之才必至！”
果然，那一年，李经述把提高学员赡银的消息通过《申报》等报纸刊登出去之后，很多家庭贫困但很聪明的人都来报名，原本准备招300人，结果有两千多人报名，多数是穷苦人家的孩子，穆晋书、杨建洛、黄祖莲、黄承勋、陈京莹、韩锦、王举贤、徐希颜、蔡灏元、陈金揆、薛振声、黄乃谟、杨澄海、谭英杰、郑纶、祁凤仪、洪桐书、温朝仪、郑祖彝等一大批在历史上留名的学生都来了。
考虑到海军的战斗力，李经述放宽了招生年龄，从中择优录取400人，北洋水师学堂的学生宿舍都快不够住了。就在这时，1879年李经述推荐去英国和德国海军学校留学的邓世昌、刘步蟾等人也学成归国。李经述便也邀请他们到北洋水师学堂当教员。
李经述与严复、邓世昌、刘步蟾等人商量后，决定北洋水师学堂的学制为五年，开设英语、地舆图说、算学至开平方、立方、几何、代数及造对数表法、平弧三角法、驾驶诸法、测量天象、推经纬度法、重学、化学、格致等20余门西学课程，李鸿章也花血本为北洋水师学堂聘请了英国皇家海军、德国海军的一些军官当教员，为他们建了两幢迎宾馆，楼阁峥嵘，美轮美奂，殊耀外观，屋中一切器具，华丽整洁，皆选购西国精良之品。这样一来，北洋水师学堂的硬件和软环境，比起欧洲各海军院校毫不逊色。
最值得一提的是，李经述到了北洋水师学堂后，为多招收的100个学员，新开设了一个鱼雷专业，开始大批培养鱼雷专业军士和水兵！因为李经述知道，甲午海战中，北洋水师吃亏就吃亏在鱼雷兵不专业，鱼雷没有发挥效果，好多鱼雷都从小日本的军舰底下穿过去了才爆炸，不然甲午海战的结局就会改写！
李经述挑选的这些鱼雷学员，年纪偏大，但胆子很大，因为李经述知道，在海上近距离上发射鱼雷，对发射人员的心理素质有着极高要求，雷艇必用敢死之士。
恰好在1880年，中国特使徐建寅、李凤苞向德国伏尔铿造船厂定造了2艘鱼雷艇，这2艘鱼雷艇逐件拆解后运到中国，后来在工程师英国人葛兰德、安的森的指导下，由中国工程技术人员在天津大沽船坞组装成功，分别命名为“乾一”、“乾二”，这两艘中国最早的鱼雷艇，被李经述借到北洋水师学堂！
这两艘鱼雷艇为同级，是德国建造的第一型采用鱼雷发射管装置的鱼雷艇，排水量28吨，装有一座小型的汽车式锅炉、一台往复式蒸汽机，功率650匹马力，单轴推进，航速可以达到18节，艇上的主要武器是1具14英寸口径的鱼雷发射管，安装在艇首甲板上，可作150度旋转，使用的是黑头鱼雷，不过艇上还依依不舍配备了4个杆雷发射装置，另外装备有1门用作近距离防御武器的37mm哈乞开斯五管速射炮，全艇编制人数为16人。
鱼雷艇用的鱼雷是钢制细长的水雷，两头尖锐，外形非常像海豚或鱼。李经述找了洋教员和邓世昌、刘步蟾，专门为鱼雷专业编著了教材——其身圆长，前后体尖，头有圆嘴，后有双轮，能以行驶。似鱼有翅有尾，能自上下，驶行水中，如鱼之游泳，有鱼之形，有雷之力，行速力猛，能击沉敌船，故谓之鱼雷。邓世昌和刘步蟾还根据自己所学，详细介绍了鱼雷的操作细则和要点。
李经述看到了这种最新潮、最具威力的武器鱼雷的使用前景，还让天龙武器公司在美国也开始仿照德国的白头鱼雷，加强鱼雷材料攻关，研制更先进的鱼雷，李经述想要让鱼雷成为中国海军的秘密武器和制胜法宝！
为此，李经述建议李鸿章从英国买回了一艘更为先进的专门以鱼雷作为主战武器的军舰，就花了五万两白银，命名为“鱼龙”号，“鱼龙”号排水量有40吨，长30米，宽4米，吃水2米，采用汽车式锅炉，主机功率560匹马力，拥有在当时海军中非常惊人的20节的高航速，攻击时可以高速突袭，发挥出其不意的效果，万一没有命中目标，因为架设有3根桅杆，可以扬帆远航飞奔绝浪而去。
另外，李经述了解到严复1879年归国途中，夜遇狂风暴雨，轮船因出现故障，操作失控，在汪洋大海中，任滔天巨浪漂流。危急中，见有一岛，严复与其他乘客跳入水中，在波涛中时沉时浮，过了许久，总算爬上了岛。上了岛，见杂草丛生，荒无人烟。为了驱逐野兽，他们朝天鸣枪。恰好有一艘远洋轮经过，听到鸣枪，知道有人遇险，放舟过来，严复他们才摆脱险境。李经述让严复根据这段经历，给北洋水师学堂的学员开设一门海上逃生课，他在早操集训时对全体学员们说：“你们要记住，开设海上逃生课，并不是让你们战斗时逃跑，而是以人为本的理念，你们是国家的好不容易培养的栋梁之才，在我眼里，你们的重要性，胜过朝堂上那些空口说白话的清流大臣百倍！在万不得已的情况，你们不要绝望，留着自己的性命，继续保家卫国！”
在场的学员们第一次听到朝廷官员如此重视他们的生死，多数人很感动，对李经述感激涕零。在李经述、严复、邓世昌、刘步蟾等人的努力下，北洋水师学堂的学员的精神面貌也焕然一新，李鸿章到学堂视察，对李经述和学堂学员的表现非常满意，又向朝廷申请了二十万两白银的办学经费。