清政府在北京建立神机营等这些新的旗兵组织，他们的训练就成了主要的问题。为了有效地提高他们的军事作战能力，清政府不得不对他们进行军事培训，其中一个重要措施是分批调派北京的旗兵到天津进行集中的军事训练，延请外国教官进行新式武器的使用及洋人阵法的训练，让旗兵学会使用西方的新式武器，同时还撤裁一小部分无用的旗兵[61]。
关于北京旗兵长期不训练问题，清政府在咸丰末年开始重视。咸丰十年，皇帝谕令，胜保奏请训练京兵以备缓急一折，京营兵丁向例按期操演，多属奉行故事，该大臣请将内外火器营、健锐营及圆明园八旗官兵专派知兵大员加以训练，以期悉成劲旅，自系当务之急，唯是否变通旧章抑须另筹经费，均应悉心妥议，若徒饰外观，虚靡粮饷，转恐有名无实，着胜保将练兵章程先行详细妥议，迅速具奏，再降谕旨，至将来训练时各营关支钱粮及升补额缺等自应仍由各该管大臣办理[62]。
随后，胜保又奏训练京兵章程一折，并将章程十条开单呈阅，逐条批示。接着，奕
等人奏请令八旗兵丁添习枪炮技艺一折，据折中所称，现拟有技艺各营，兼习枪炮仅习弓马者，加习枪炮技艺，并挑选各旗营闲散余丁另立营伍，专习技艺，抬枪如果操演纯熟，即挑补各营额缺。皇帝阅后认为，“恭亲王等人所陈训练八旗兵丁，意在添习火器技艺，倘能认真操练，精熟自可有备无患。着胜保按照朱批各条，及本日恭亲王所奏，妥议章程，详细具奏”[63]。可见，从这时起，清政府开始重视北京旗兵的训练工作了。
1862年，通过奕
的上奏，清帝谕令训练天津兵勇，令北洋三口通商大臣崇厚派京兵赴天津进行训练。同时计划挑选天津存营300名，芦团勇500名（每名每月饷银2两，共计每月需银1600两）。延请外国人教演京兵，由火器营、健锐营、圆明园八旗等三营，每营挑选才力富强的兵丁40名，每营另派章京2员管带，共挑选京兵120名，章京6员，赴天津训练。
这些被挑出来的旗兵，第一批200人，目的是专门学习外国技艺。先派120名，章京6人赴津训练（要求他们衣帽整齐、讲究外观，官每人发给整装实银10两，兵每名给整装实银8两，由户部支发，让他们制备衣帽等物，并于顺天府前存量缴物价项内提银132两，每官给2两，每兵给1两，作为车脚之用）。到天津统归崇厚节制，由英国武官认真训练（到天津后，官每员月给16两，兵每名给银6两，不再另给月米，其银由天津厘捐项下提支，可见他们的待遇相当优厚）[64]。英国派出了军官11人。
崇厚又另挑5名作为带队官，共11名带队官。兵丁以12名为一队，分出6队练习枪支，3队练习大炮，每日操演两次。原挑官兵126人，内挑出带队官11员，练习枪炮兵108人，还有7人不能成队，责令轮班跟同习演。又在天津镇选守备1人，把总1人，帮同办理。并选文委员2员办理操演一切事宜[65]。
当时英法联军准备退出天津，三口通商大臣崇厚与总理衙门商定，一方面挑选京兵赴天津与洋将会同训练，另一方面由天津地方挑选兵勇各数百名，交由天津外国武官教练。这其实说明清政府对练兵的规模有扩大的趋势，而所选择的训练方式则想走西化、向西人学习的道路，这一选择也是当时时代发展的趋势。
因此，北京旗兵的这次调兵训练活动，带动了天津、大沽等地的练兵活动。除京兵120名外，又挑选了大沽、天津等处兵丁600名，集中天津，随同训练[66]。直接督率教练的人则是英国军官斯得弗力。所用器械，则是俄国赠送的第一批洋枪[67]。随后从北京派往天津进行训练的旗兵逐渐有增加的趋势。
不久又开始在北塘、营城二处调防官兵，由护理通永镇海绶统带，后由总兵徐廷楷接任，调驻北塘兵1500名，营城兵500名。驻守在天津的标兵也有500名，练勇500名，加强操练阵式。后续挑大沽兵500名，并在天津镇兵500名内拨出120名，共兵620名，随同京营学习外国枪炮，认真训练[68]。
当时英国总兵斯得弗力认为，中国练兵必须增加到一万人，最少也要五千人，方足制胜。并亲自到北京面见奕
，提交了一份营练兵清单。且称，练兵尤须练官，否则兵虽练习，而官不熟谙，亦属无从指挥。请再挑选年纪在30岁以下的武官350名，一同进行教练。
对于斯得弗力的建议，奕
觉得，该总兵所言兵数太多，一时实难挑选，但是练官之议，尚属可行。于是函致崇厚商办。崇厚的答复是：现在天津的武弁业已尽数挑充管带兵丁，直省各标得力武员，非从征在外，即分管营汛，也难纷纷调取，因此年在30以下者不可多得。他建议在京营中挑选，请在健锐等三营兵内酌挑360名赴津。奕
最后请在八旗汉军营内如数挑选，令赴天津练习[69]。
几个月后，崇厚到大沽查看练兵情况，再到北塘校阅，对技艺比较熟练的守兵进行了奖励。但大沽协六营留驻北塘新兵1300名，多系当年春才招募的。京营续挑的八旗汉军官兵376名学习外国枪炮，于1861年5月到天津，再带到大沽，与前次挑选的京兵合在一处，加紧练习[70]。
京津地区的练兵，选练的士兵虽然数量很少，但经过半年的集训，阵法和步伐均已娴熟，学演外国枪支打靶，“亦能命中，惟未能一律精纯。其续挑的八旗汉军官兵，步伐已渐纯熟，均分给俄国枪支执持操演，实力讲求。仿造的外国炮车，已造成六辆。试架炮位演放，并配以马套，往来驰骤，极为灵便。至试铸炸炮，现已做成两尊，装子试放，甚为猛烈”[71]。(www.xing528.com)
天津大沽的练兵，主要练习外国的技艺，一切章程都是与英国领事官孟甘商定。崇厚曾到大沽与英国统教官副将海格等面晤，询问该兵丁所学技艺情形。据称，京营旗兵、汉军兵和大沽协兵，俱系年力精壮可望有成，惟阵法变化尚多，或分、或合、或进、或退，必须宽以时日，挨次教演，方能融会贯通。这些兵步伐虽已合式，尚未能十分有力，虽然已练习枪支打靶，但尚未能演放连环，“计其所学不过十分之六。续挑之汉军兵习步法尚欠整齐，施放枪支亦未娴熟，所学仅得其半”[72]。
1864年，这批受过训练的旗兵调回北京，清政府用他们去教练北京的绿营官兵。这是一种西式兵法训练的进一步推广活动。以当时已经练熟的官兵内挑选心地明白、技艺精娴的员弁，互相教习，步伐尚称整齐，但操练分合各阵式未能尽西洋兵法。
于是又转为请驻大沽炮台的英国武员勾得斯，通商大臣崇厚当面与他商议，请他当统教，由他挑选外国武弁数名作为分教。并将洋枪炮各队官兵移到大沽，可以就近由外国武员教练，也可为驻防海口重镇，对于操防有益。即令春霖督带原练之天津、通水两镇及大沽6营所挑之洋枪炮各队官兵，于1864年4月9日全数移驻大沽海口[73]。
不久，北京神机营派往天津习练马队官12员、兵500名，开往天津。后来，又加练了马队500名。先练的马队威远队500名，练成后即令回京，与步队合操。因为马队人数太少，于是由圆明园八旗内另挑精壮兵丁500名，带队官8员，配给马匹，派赴天津，仍由洋官教演，以期集成一军，于1867年3月28日起程赴津[74]。
经过两年的训练，该官兵对于马上刀法、施放洋枪及分合阵式变换自如，驰骤纵横，均能娴熟。由总理各国事务衙门会同神机营奏明，奉旨饬调回京操练，于1869年6月7日由津起程[75]。
同治年间，北京旗兵的练兵计划一直在实行，练兵的数量也不断扩大。兵部侍郎胡家玉于是奏请练京兵以固根本。旗绿各营在北京有15万，但兵困日深，兵疲日甚，很难把他们都练好。所以建议仿照神机营的办法，挑选八旗营、护军营、巡捕营兵各5000人，共15000人，分作三军，每军以1000人为洋枪队，1000人为马队，3000人为步队，名叫神武营，择城外空地而训练之，与神机营互相策应，成效必有可观[76]。这项建议，如果真能实行，对于旗兵的变革将有极大的促进作用。
京津地区的练兵，重点在于添练洋枪队，操练是雇洋人为教习，训练的方法专用西洋方法。并以洋语为口号，不用中国语言。这样不仅传授不广，而且一旦有事，洋兵习知口号，不利作战。神机营在这方面略作了一些努力，其教习洋枪队渐用清语，立法最为妥善。参用此法进行办理，南洋通商大臣、北洋通商大臣于是选派精通洋语之人，将教练口号全用中国语言文字，译成一书[77]。
练兵只是一个方面，练将才是最重要的，这个问题清政府内部已有人意识到了，奕
明确提出，在练兵的同时更要练将，他认为，中国教演洋枪队伍，练兵必先练将，实为此中紧要关键。诚能练将，则将与兵联为一气，将来即用中国之将统带中国之兵，洋人暂为教演，只膺教习之任，并不分将帅之权，自不致日久生弊。练将重要，选将则难。必须挑选平日公正、能与士卒同甘共苦，不致有克扣钱粮及与兵丁财博征逐等弊，方可令充是选。除伍长、队长等弁外，仍须品职较大武员如参、副将等官统之，所有兵弁等练习之勤惰，都要责成该员会同外国教练之官留心稽查。所以练将的关键在于以中国之官管束中国之兵，不让外国教官统率中国之兵。“务令兵将同心练习，其尽洋人所长，庶可收操纵之权而化把持之见。如此则兵心一、国势振，于以自强不难矣。”[78]
其实，在同治初年，清政府已认识到了统带与指挥权的重要性。中国兵勇交给洋将训练，如本国没有统领，或有统领而不能指挥军队，却是十分危险的事情。但是用洋法训练出来的士兵，即使另派统将，也无法指挥。所以关键在于要让统将大员明晰洋法操练与西洋战术，才能驾驭指挥。这实际上已经提出了练将的必要性和重要性。1862年9月26日恭亲王奕
等人向朝廷提出了一个“自强以张国势，练将以固兵心”的奏折，申明练将的重要性，内中也有主权的维护问题。
那么，北京旗兵练兵是否真有实效？这是个值得让人深思的问题，1873年，醇亲王等人训练了一段时间后，又奏请将神机营练兵仍拨归原旗营操演以复旧制一折，请皇帝训示。但清帝的谕令却是“神机营马步各队训练有年，颇著成效，若即拨归原旗营操演，恐统率不一，日久难免废弛，仍着该王大臣督率操练，毋堕前功”[79]。可见，当时的清政府认为，北京旗兵训练是有成效的。
到了光绪时期，北京旗兵的训练还在继续加强，但是确有成效的训练却难以见到。光绪二十八年，清帝谕令，现在八旗挑练兵丁，已逾万人，着派魁斌、溥伦、桂春、景沣、荣庆、铁良于所练数内再选四千人，并着姜桂题随同挑选，所挑之数先派三千人交袁世凯认真训练，期成劲旅。其未经挑入之兵丁，如有尚堪充选者，着一并记名，“俟著有成效再行轮次分派前往，俾资练习”[80]。
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