启动资金到位了，后续运作的资金也有了着落。练兵的实际操作也就开始了。
1903年，练兵处在北京正式成立。清廷任命皇族奕匡为总理练兵事务大臣，袁世凯为练兵会办大臣，满人铁良为练兵襄办大臣。可是，奕匡太老，昏庸无能，关键是从没带过兵；铁良年轻，缺乏实际经验；练兵处的大权自然归于袁世凯。独揽大权以后，他开始进行练兵处骨干班子的建设。
袁世凯能够任职直隶总督，手下两万新建陆军起了大作用的。小站练兵时，他网罗了一大批人才进入自己的幕府，这里面既有他的旧友和昔日幕僚，也有天津武备学堂的毕业生和淮军老将，还有留学生和外国教习。
编练新军时，他将幕僚安插进练兵处的各个机构。练兵处的三大机构是：军政司，军令司，军学司。每司设正副使各一名。
他推荐徐世昌为总提调，段祺瑞、冯国璋为军令司正副使，刘永庆、陆嘉谷为军政司正副使，王士珍、陆建章为军学司正副使。除了陆嘉谷是袁世凯任山东巡抚时提拔的外，其余都是他的练兵骨干。
徐世昌是袁的结拜之交，学识出众，谨慎机变。刘永庆是袁的同乡、同学、得力助手，也是袁世凯的表弟。段祺瑞、冯国璋、王士珍人称“北洋三杰”，再加上陆建章，都是天津武备学堂毕业，理论知识丰富，知道如何训练一支近代军队。
练兵处设置以后，制定了各种编练新军的制度与标准，后续朝廷编练军队，不论是中央还是地方，都加以遵循。后世的国人都知道，当一个行业的标准是某家企业制定的时候，其他企业只能在该企业阴影下生活，想打破规则难如登天。袁世凯也有借此机构，统领天下兵马的企图。
庚子以后，地方上的独立势头已成，仅仅用这个办法是收不了地方兵权的，况且自家练兵还得地方上支持。于是，袁世凯奏请，在地方上设立督练公所。这是一个省级军事机构，由练兵处指定督练大臣，本意是收拢地方练兵大权，实际上仍听命于各督抚。这是袁世凯与地方妥协的产物。
洋务运动开始以后，中国人将武器装备的更新看做是军事改革的第一要务，特别是自己制造枪炮弹药的能力。师夷长技以制夷就是这种思想。
然而，机器制造、武器生产受制于科技、资金、经验等因素，不可能一蹴而就，经营军工企业多年，清廷基本上只有一个湖北枪炮厂拿得出手。张之洞曾上奏称：“鄂厂现有造枪机器，每日出枪50支，机器力量已尽，无可再加，通年出数仅止支，实不足以供数省之用。”可见，中国的军工厂产量远远满足不了新军的发展。
自己造的不够用，那就对外采购！谁的好用买谁的，谁的先进用谁的。从天津小站练兵的时候，袁世凯就大量采购武器。炮兵装备德国军火巨头克虏伯生产的57毫米山炮和75毫米野炮，步兵装备奥地利造的曼利夏步枪，骑兵装备曼利夏马枪和战刀，军官装备六响左轮手枪，均是当时世界最先进的武器。
使用对外采购的武器，和平时期问题不大，如果在战时，就会遇到重大困境。甲午战争的时候，中国军队遭遇到了以英国为首列强的武器禁运。后世有人做过统计。
一战中，要杀死一名敌方士兵，需要多少发子弹？发子弹，如果是炮弹的话，需要30~40发炮弹。中国军人并不比别国优秀多少，完全能够借用该数据。
抗日战争时期，国军平均每2000发子弹、12枚炮弹、30枚手榴弹才能击毙一个日本兵。八路军的数据好看许多，但是情况特殊，不做对比。
苏联军队消灭一个德国鬼子，需要耗费30发炮弹、1300发子弹、9枚手榴弹和230公斤的空投炸弹。
美军与日军交战，美军打死一个日本兵，需要消耗高达3吨的弹药。大约5万发子弹才能打死一个日本士兵。
在朝鲜战场上，志愿军打死一个美国兵，需要4700发子弹；而美军要打死一个志愿军，需要5万发子弹。
上面的统计有些可能有水分，但是几千发子弹打死一个人是正常的。依靠中国年产不到两万支枪，连个中等规模的战争都打不了。这也是中国对外战争经常会有弹药不足的原因，没有弹药就没有战斗力。
还有一点。朝廷对外的武器采购，不同时期的负责人不同，不同部队的采购渠道也不一样。这就造成了，中华大地成了万国武器博览会。英式的、法式的、德式的、日式的、美式的、奥式的、意式的。不仅武器工艺不同，装备口径也不一样。一支部队有十几种枪，请问，怎么准备弹药？把75毫米的炮弹用锉刀搓一搓，凑合着用？
袁世凯对此有担忧，却无能为力。只是尽量保持北洋新军采用同样的装备。人的能力和精力是有限的，袁大人也不过是一时之人杰，不能求全责备。
装备上了先进武器，兵员素质又被袁大人关注起来。传统军队向来以低素质着称，招募的基本是无赖、罪犯、鸦片鬼、游手好闲之徒。社会瞧不起军人，但凡有出路，谁也不会想要去参军。想要练新军，必须招“新人”。全社会都在呼吁尚武精神，重塑军人形象，但这些必须建立在实打实的待遇上。简单而言，军官的地位不能比文官、士绅低，士兵的生活不能比农民、工人差。
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