赵昺自来到这个世界后边将发展热兵器作为战胜蒙古军的不二法宝，事实也表明他的选择是正确的。而他也明白虽然当前弩炮和火箭弹投入了大规模运用，但依靠的还是强大的水军，此次保卫战步军得到火器的支援，还是付出了五千多人的伤亡才守住了防线。
不过赵昺知道以琼州的人口数量和物资供应基础也只能达到自保有余的地步，当个岛主问题不大。可若想向大陆发展就必须打造一支强大步军，毕竟船是上不了岸的，夺城掠地还是要步军来解决。而人口的缺乏又限定了这支军队规模不可能太大，只能依靠比敌军更为有效的组织结构，精良的武器及训练有素的精兵，才能做到以少胜多，与强大的元军争锋。而这三个要素的前提就是武器。
现代人都知道火枪和火炮是不二的选择，而说着容易做起来难，要知道自从十四世纪欧洲人将火药应用到战争中后，经过了长达三百余年才完成从冷兵器向热兵器的过渡，这是一个艰难而缓慢的过程。许多在现代不成问题的事情，在这个时代都是难题，以致赵昺设计的火枪、火炮很长时间都停留在图纸和模型上。
首先面对的便是材料问题，赵昺先是找到了铁矿，炼出了铁，打造刀枪、盔甲和农具都可以，但是造火枪、火炮不行。不过经过他的努力先是炼制焦炭成功，又改进方式，终于炼出了可以用来造枪炮的钢铁。可马上就又面临另一个难题，造火枪最难的部分是枪管。
据赵昺所知在没有现代加工机械的情况下，古人制造枪管的方式就是先将铁块砸成铁板，然后在卷成筒状，采用钎焊的方式造成铁管，然后再进一步加工。这种方式费时费力，废品率高，成本高，且难以承受较大的膛压，容易在发射时产生炸膛事故。
最后赵昺决定采用锻造实心毛坯的方式制造枪管，可又面临如何加工的问题，只能再发明由水车驱动的钻孔机械打出枪眼，顺便又造出镗孔机，这些极大的提高了枪管的加工精度。现在终于突破了种种瓶颈做出了样品，并进行了试射，有些地方虽还需改进，但是总算成功了。他觉得整个过程就像小和尚借斧子的笑话，不过好在自己并没有忘了做什么。
火药燃烧后产生的燃烧气体和爆炸力，使热兵器具备比以往任何兵器更大的杀伤力。且火枪除了威力大的优点外，使用比较简便，从平民临时征募来的士兵，经过短时间训练便可掌握使用诀窍，也可以用火枪杀死一个从小就练武、接受精心训练、自备精良武器与盔甲的骑士。而要训练合格的弓手，则至少需要几个月时间，要做到真正精通弓箭就必须经过数年不间断的刻苦训练，这正是热兵器被发明出来后就受到各国军队偏爱的奥秘。
但是早期的火枪，无论火绳枪还是更完善的滑膛枪与燧发枪，虽然能有效撕开重骑兵厚实的盔甲和步兵坚固的盾牌，可与同时代熟练弓手手中的长弓和十字弓相比，都存在精度差、射程低、射速慢，使用极不方便的弊端，甚至到滑铁卢战役结束时，还有一个英军中将郑重写信建议恢复装备长弓，以取代步兵手中的燧发枪。而火器之所以没有被冷兵器重新取代，是因为有适用的战术被发明出来。
在火枪战术的运用上最广为人知的是线性战术，也就是大家笑称的排队枪毙战术。看似只是俩群人排着队，敲着鼓相对而行，靠近以后同时开火，被打死、打伤的算倒霉，后边的人立刻补上接着又是一轮对轰，直到一方失败。其实这只是表象，排队枪毙对队形和纪律的要求是极高的。
一般来说大家不能走得太快，也不能走得太慢，得听着鼓点和小曲一步一步走，这需要反复的训练才行，队形就是战斗力，纪律就是胜利的保证。前期的英国陆军很注重这方面的训练，当然少不了体罚和打骂，体罚通常是军棍和鞭子，反反复复，没完没了的训练，最终把士兵练成了雷打不动的机器人，装弹、端枪、射击几乎成了第二直觉。
战场上面对疾如风的骑兵冲击，近在咫尺的敌兵，世人都会害怕，紧张，产生想逃走的欲望，而当年的火枪即使是比较先进的燧发枪精度也很差，百米开外，打不着几个人；另外枪的可靠性也差，会有很多枪打不响，而且会累积，打不响的枪越来越多，最后距离合适要人命的时候，很多枪已经失去了作用。这种情况即使百年之后的美国南北战争的战场上仍然存在，人们在打扫战场上也捡到许多没打响的枪。
因为在排队枪毙的时候，即便经过训练的士兵看似面无表情，其实早就吓尿了，手抖成一团，火药撒得到处都是，哪能打响？据统计奔牛河战役的战场上捡回到的枪里，少则两颗子弹，多的塞了四五颗子弹的都有，最奇葩的一杆枪里，塞了十二颗子弹，这哥们儿估计一次都没打响，却紧张的不知道自己的枪到底响没响，就不断的装，直到装不进去为之。
而受到严格军纪约束，并经过残酷训练的英国士兵就要好的多，他们不但不会转身跑路或装死，还得在前排士兵倒下后，主动填空，保证射击时的火兵密度，而多数情况下，英国陆军的军官们也是在前面和大家一同进退，士兵们也没什么好抱怨的。由此可以推论，军官和士官的配置数量和位置，直接决定近代军队控制力的强弱，并维系队伍的纪律和士气。
赵昺在解决了武器的问题后，目光也转向了人的身上。他知道近代军队能完败古代军队，除了热武器的应用外，还得益于近代军事教育和军事操典，稳定、高效的培养出大量合格的军官和士官，使其与传统军队的兵头、伍长在军事素质上拉开了距离。
而现在琼州军的高级军官还是旧军中传统方式选拔的军官，中、下级基层军官也只是在成军后经过短暂的专业培训有过战斗经验的老兵，或是有些声望的士绅、豪杰率众投军转授的军职，指挥能力还是靠经验的积累，根本谈不上系统的军事教育。赵昺早想改变这种状况，但是因为种种原因一直未能实施，当他看到这些老营的孩子们时，一下看到了希望