绿营兵的武器装备在变革之前，基本上是以落后的旧式冷兵器为主，初步变革以后改为冷热兵器相结合的武器装备，其特色是新旧杂用。
从当时的情况来看，直隶在改造绿营过程中所建立的练军，在武器装备的配备方面是比较好的。刘长佑在直隶练军时，他所定的练军规制中，计划每营的装备是，洋劈山炮车8辆、炮16尊，开花炮车2辆、炮4尊，抬枪48杆，鸟枪112杆，马枪32杆，其余刀矛等184件，合计有300名兵丁使用火器，约占全营人数的60%[119]。这说明直隶练军中火器枪炮还是占大多数，这虽然比李鸿章的淮军差些，但比曾国藩的湘军要好得多。
曾国藩对直隶练军武器方面的改进并不十分热衷，所以他在任直隶总督期间，对于练军建设又完全照湘军的体制章程来办理，规定半数练军的武器用洋枪，半数练军要用中国传统的武器弓箭刀矛，以中外武器掺杂运用的方法来改造绿营兵，虽然不能说有倒退的趋势，但也可以肯定曾氏在军队武器近代化建设方面的消极倾向。这也影响到其他省份，因为其他省份在改造绿营时基本上都参照了直隶的成法，即既要用西洋的新式武器，同时也要有旧式的弓箭、刀矛、抬枪、鸟枪等。
李鸿章出任直隶总督后，对直隶练军开始进行武器装备上的进一步改革，逐渐改换西方的新式枪炮，到19世纪90年代，直隶练军装备了新式的毛瑟枪和克虏伯炮，这些后装枪炮使直隶练军成为当时中国陆军中武器装备最精良的部队之一。
其实，从光绪初年开始，李鸿章就在武器方面进行了大量的努力。当时西方列强水陆战守利器以枪炮为大宗，炮有前后门、生熟铁、纯铜之分，枪有前后门、滑膛来福之异。在这些不同的武器当中，李鸿章更多地采购先进的后门枪炮。但也有不少旧制的前门枪贱卖于中国，每为外人所轻视。
李鸿章在1887年购存林明登枪数千枝，上海机器局也能仿造，于是令津沪各局先后购林明登造子机器，仿制子药铜弹。并与总理衙门商购英国亨利马梯尼枪，与俄领事订购俾尔打奴枪数千支，以备将士选择、操用。在炮位一项，李鸿章逐年购得克虏伯大小炮50余尊，分置大沽炮台、天津防营。当时中国陆路行仗小炮则以德国克虏伯四磅弹后门钢炮、美国格林连珠炮为精捷[120]。
相对于直隶练军而言，其他省份在改造陆军过程中，对于武器装备方面的建设和改造显得十分缓慢，它们的武器装备一直是十分落后的，远远赶不上时代的节拍。它们大都是新旧装备混杂使用，而旧式冷热兵器占据相当的分量。贵州省的练军，直到1879年成立时才全部装备了近代枪炮。
在训练方法方面，绿营兵在改造的过程中，其已训练的军队，在操练上大都有一些新的突破。他们一方面继续用传统的操练方式，按照部颁的布阵图并根据演习大阵分合进退之法进行操演，同时各省还自定了一些新的操演方法，有的更多参考了湘军勇营的训练方法，个别省份也用西方的一些操演方法。如刘长佑在直隶练军时，所演的阵法有一堵截墙、二翼阵、三才阵、四方阵、五形阵等。曾国藩负责直隶练军时又训练每月拨营一次的方法，行二三百里，让士兵修垒浚濠以习劳苦。这些操演方法在某种程度上也算是一种创新，但基本上是属于中国传统的操练方法。
但是，由于采用了大量的洋枪、洋炮，所以陆军在改造过程中，其训练方法也基本上引用了西方的一些操练方法。最初，各省改造绿营兵时大都请外国军官作为教练，所教的大都是西方的枪法和阵法。1869年，丁日昌将洋人教淮军洋枪操阵的办法绘图注说，编成《一哨操演图说》、《一营操演图说》、《一军操演图说》各一卷，作为江苏省练军练习洋操的依据。李鸿章担任直隶总督后，多不用洋人教练，而从淮军中调派教练军官来训练直隶练军，当然，李鸿章也不是完全没有聘请外国人作军事教练，只是有所改变，从原来主要聘请外国人当教官，改为聘请淮军将士当练军教练。
无论是武器装备还是操演方法方面，练军较绿营都有新的突破，但相对于防军而言，则不能达到相同的水平。由于是集中训练，装备新的武器，练军的战斗力得到一定程度的提高，但各省的情况又各有不同。在对外作战方面，直隶练军在攻打天津租界和保卫天津城的战斗中具有一定的战斗力，但其他省的练军却表现平平。
到了光绪年间，武器变革的力度逐渐加大，新式武器不断地引进和利用，进一步推动了中国军队近代化的进程。如海防铭盛各营及亲军炮队自同治十年以后陆续筹款添购德国克虏伯后门四磅钢炮114尊，换购钢炮30余尊，并制造各种空心、实心子弹以及各种新式洋枪，这对于促进防军武器的近代化很有益处[121]。
清代中国军队的武器不如西方先进，主要是因为清政府腐败，其占主流的选拔人才的机制科举制培养不出先进的科技人才。由于当时中国的武进士、举人、生员不能敌西洋之兵，中国的劈山炮、抬炮、鸟枪不能敌西洋的后膛枪炮，于是将校任行伍、任军功，清朝的武科更加受到轻视。各省纷纷购进机器，购进洋枪炮，中国原先的土枪、土炮、土子药益贱而不受用。习洋枪的南北洋沿海各军又多是购买德、美各厂的精利洋枪，不必购中国厂自造的枪支。于是有人提出要改革当时中国的科举制度，把武科改试洋枪，有的省区实际已在操作之中。李鸿章在致总理衙门书中，请设铸造专科；沈葆桢也奏请罢武科。当然，这样做确有不少益处，有利于枪炮技术的推进和发展，更有利于重枪强武风气的打开[122]。
以山西省为例，其防练各营，在同治初年更多还是用土枪，对于外洋的军火，素未讲习。张之洞担任山西巡抚之立后即设法进行改造和整顿，变革旧式的武器装备，令改练洋枪，以开风气。先后由晋派员赴上海采买，并咨由北洋大臣代购来福前膛兵枪500杆，恩费尔前膛兵枪3000杆，马枪1400杆，双响手枪200杆，洋火箭40支，毛瑟后膛兵枪100杆。此外，还有云者士得后膛马枪646杆，哈乞开斯后膛兵枪2104杆，来福枪400杆，格林炮12尊，并子药配带等件。后来，这些武器有一部分由张之洞因担任两广总督而运往广东应用外（格林炮10尊，哈乞开斯后膛兵枪2000杆，子弹100万粒，云者士得后膛马枪500杆，子弹25万粒），大部分运往山西省使用[123]。还有东三省陆军在改造和整顿过程中，变革武器也是一项重要的内容。从前旗营专习弓箭、火枪，西方竞尚枪炮，可谓日新月异，其迅疾致远实为行军之利器。武器的采购也推动着东北三省的军事改革。除对外采购之外，还从天津制造局造拨新式武器到东北，结果造成洋枪名目不一[124]。
当然，洋务运动时期中国陆军的武器变革，更多还是依靠国内设厂制造新式军火来供给。各省设立机器制造局，仿制外洋军火，不遗余力，大到船炮，小到枪弹，莫不参取西法，刻意讲求。但是问题依然严重，因为仿制的物料仍须购自外洋，工匠也须洋人教习，而造成之器，终不及外洋那样精利，而其价值较之购之外洋者反而增加数倍。“中国风气初开，袭其皮貌，未能通其奥妙，终觉逊人一筹。”[125]
国内仿制仍赶不上外国购进，所以武器变革的方式中，向外国购买仍是主要途径。但是中国在采购军火过程中出现了不少的问题：各省练军，皆知洋式军械之精利，争先改用，各督抚往往派员赴上海等处购买，洋行唯利是图，居奇抬价，有的华人居中说合，剥利愈多，所办之物，不尽精美。而且经常有外人以贱价收陈年之存货而诡称为新制造的武器，也有贱价贩自外洋而浮冒报销的，等到问题败露，政府“虽将委员从严参办，而虚耗之款已逾数十百万。且向洋厂订购，辗转需时，彼之机巧日出而争新，我之所收或已为所弃，合同既立，无可退还，虽欲舍旧图新，常苦不及”[126]。
所以晚清政府向外购买枪炮经常受到外国人的欺负，“数年前曾向某国购办快枪，尽皆废物，已可概见。也有不肖之徒，暗中串通，以朽窳之枪炮潮湿之火药，报领重价，借充腰索。一旦衅起，海疆器不能用，其贻祸尚堪设想乎。工欲善其事，必先利其器。采办军火者须当精详审慎，平时诚信无欺，素有名望者委之购买，庶有益于国而不受其欺”[127]。(www.xing528.com)
中国向外国购买枪炮，购买之法均由各省各营委员向上海各洋行购买，所以上海洋行有专为中国买枪炮者。这样，所委派的人不一，所买又不是同一家，枪炮的式样难以一律。这种不一样的枪炮必然会造成严重后果。各省之间调兵时有发生，而枪支弹药不能一致，彼省所造之弹药不能合此省兵丁之用，是有兵与无兵同。加上这些洋商与经手买办唯利是图，前后所委员弁既无眼力又不能克己奉公，“所买枪炮或为各国不欲买之货，或为各国改用新式将旧日枪炮一概沽出之货，或为不合用之货”，如南北花旗交战完后，其枪炮无所用处，德与法战所获枪炮，德国不合用，概行卖出，洋商又专售于中国，以为获利之计[128]。
基于这些问题，晚清政府在随后的采购中相应地采取了一些措施：
首先是让出使大臣选派参赞、随员以及相应的专家学者专门负责采购。由于船只、枪炮、军火等项，购自德、美、英三国之厂居多。中国在这些国家皆有出使大臣驻扎，令该大臣嗣后就其参赞、随员等内选派熟悉制造、精通汽机的学者，每国一二人，专管购买船炮机器物件等项，平时常与其国制造厂讲求探讨各种物件。他们平时要了解这些兵器情况，遇有需采购时即由该省督抚筹款，知照南北洋大臣，转行出使大臣，即饬专管此项的大员向该洋厂购办议价，订限包运来华。所有订定各件，必须出使大臣亲自检验，以专责成。
其次，在上海、天津等海口设局负责验收，对于那些不符合要求的枪支弹药等件责令退回。如有在运送中伤损之件，即由海口验收局员指明具报，或扣付价值，或责令包送洋人重修，候南北洋大臣酌夺办理[129]。
再者，重视采购人员的挑选，正所谓委购之员，得其人则得其器，不得其人则不免于苦窳。委员不精，选械过程中就会出现问题，或者说是缺乏精细。关于后膛枪的采用，当时各省所用的后膛枪也有不同。中国以前自造之枪与枪锭不能吻合，太紧则不灵，太松则泄气。这些都可能是不精的弊端[130]。
当然，这些措施在各地的实行不是很全面，在各省的情况也不尽相同，效果也是不一样的。比如，在陆军武器的训练方面一些省就存在一定的问题，一些地方在变革武器的过程中以购用新式的后膛枪作为利器，但实际在训练过程中却仍使用旧式的前膛枪，这是相互矛盾的。如东三省练兵，前经海军衙门原议，谓战阵利器莫过于后膛枪炮，平时操演打靶仍以前膛枪为便。当于粤解沪的克虏伯炮内分拨60尊，其常操前膛洋枪则用出使大臣购买的来福枪，其由闽、粤拨解的林明敦、毛瑟等枪，均尚存储未用。所有子药，亦系随枪而来。其余后膛洋枪，原议因所费不赀，容海军衙门核明用款，再行分年购买[131]。
随后的军事变革过程中，东三省的武器扩充速度较快。当时克虏伯车炮60尊，毛瑟后膛枪10000杆，林明敦枪1600余杆，洋马枪1000杆，六转手枪500杆，虽分拨三省为将来备敌之需，亦当令兵士试演擦磨以资熟习，而免生锈。“各营机械，偶有损坏，三省均调有机器局司事、工匠专司修理，皆已律整齐。其时操演，则皆用来福枪，铅弹子丸，有吉林机器局制造，足够应用。”[132]
在陆军的改造过程中，还流行这样一种说法：有可用之将无可将之兵，不足恃；有可用之兵无可用之械，亦不足恃。武器的重要性可显而易见，但武器更换更是一项巨大的工程，不是一天两天能做成的事情，需要一大批款项投入。对于处于边区落后的省区，这项工作更是如此。
云南省操练营兵，仿照长江水师及练军章程，免操弓箭、藤牌，专操枪炮。该省绿营，向来操练概用火绳枪，远逊洋枪便利，不足以制敌，所以一律改练洋枪。但是云南省五成战守各兵及新添足十成战兵，共27000余人。加以腾越一带布设边防所派土司兵练，暨各属举办乡团，均须待给枪炮，为数不少。先前由津、沪、粤购办来滇的后膛洋枪，平时不敢多发，其铜帽、洋枪不敷分给。后来经咨请南洋大臣曾国荃代觅工匠，来滇制造铜帽。由于后膛洋枪价值过昂，滇省饷项奇绌，无力购办。只能派员前往香港、上海二处购买价廉之铜帽枪，暨铜帽来滇，分发操练。如有战事，再将存库的后膛枪发给应用，以期节省[133]。
西北地区，武器变革一直落后于其他省份。如陕西省，荣禄接任西安将军后，才拟请添练洋枪步队500名，以资镇慑。于是在驻防马甲、前锋、领催内接旗逐加挑选军力精壮弁兵500名，以备练习。并请饬下神机营王大臣，于库存未用的来福洋枪拨发500杆，火药、锐箭、铜帽等项宽为筹拨，并委派西安协领奎升、佐领恩奎率同弁兵赴京请领[134]。
还有新疆省，武器的更换一直到1892年才逐渐有所加强。当时清政府要李鸿章给新疆配备一些先进的武器。清政府的谕令为：现在新疆筹办边防，须用新式过山快炮三十七、四十七密里口径等式各数尊，各项新式洋枪一二千杆，着神机营王大臣、北洋大臣李鸿章酌量拨给，酌齐药弹，行知甘肃新疆巡抚派员迎提应用。并着该大臣等遴派熟习演放枪炮人等，随同前往。李鸿章认为，新疆地接强邻，近因南路议界未定，边防尤关紧要，亟宜训练军实，先事筹维。新疆巡抚陶模称：该处现存外洋军械，均是十年前购备，多已损坏，商由李鸿章代购后膛毛瑟马枪1000杆，前膛兵枪1500杆，分批解运，并派熟悉德国操法的武备学生2名随同前往。十月间由津起运，1893年春可抵新疆[135]。
“查天津军械局有购备三十七密里过山快放炮，系德国葛鲁森厂制造最新之式，一分钟可放子二十四出，及远二千五百密达，能用骡马驮运过山，轻灵快捷，用于新疆边境山岭丛杂之处，最为相宜。计划拨发6尊，随炮开花子弹3000个，并拨后膛哈乞开斯六响步枪1000杆，随枪子弹50万粒，随带车架器具零件，选派熟悉演放的管带哨官1员、哨长1员、教习2名、炮目什长及兵勇38名，酌照淮军行营章程，配齐长夫、伙夫、随炮前往，到新疆后认真教练。再由该省酌量操练枪炮，足成一哨，以为护炮之用，可期得力。查德国炮队章程，以6炮为1队，每炮应用驮运炮身器具车轮等件马四匹，又驮运备战子药骡二匹，照章骡马7匹，用夫2名。所需夫马，应俟运到后，由该省自行酌用。照海防各营章程，月给炮费。”[136]此项枪炮系遵奉协拨之件，暂由北洋海防经费项下核办，无需由新疆筹还款项。
同时，新疆还向陕甘总督代购新式武器。陕甘总督杨昌浚在1892年接新疆巡抚陶模来信，以关外边防紧要，托购外洋新式枪械备用，并饬令关内、河西各营旗一律整顿，以备调遣。杨昌浚于是饬津海关道盛宣怀向德国定购毛瑟洋枪6000杆，自来子弹300万颗。据开呈合同，每枪1杆银6两5钱，子弹每千颗银9两5钱。此项定购枪械，已由津海关道盛宣怀派员先后运解抵陕，由甘肃派员接运至省，关内酌留毛瑟枪3000杆，子弹100万颗，新疆分用毛瑟枪3000杆，子弹200万颗[137]。
不光是西北地区，就是中部地区，也有一些地方在武器更新方面相当缓慢。如湖南省，当时南北洋采购外洋后膛枪炮，“坚利命中，百倍于刀矛”，而湘中风气未开，所用前门洋枪屡修屡坏，实不足以资防御。如哈乞开斯枪，湘军多没有见及。巡抚吴大澂过天津时，仅由直隶总督李鸿章借拨哈乞开斯枪100杆，暂令亲军先为演习。拟派试用道陈允颐前赴上海与洋行商人订购美国云者士得厂所造的哈乞开斯后膛快枪1000杆，带购枪子100万颗，订购德国克虏伯厂所造新式过山田联鸡小炮10尊，带购炮弹300枚[138]。
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