不过，段祺瑞最后还是只批给李默涵两个师的编制。可李默涵不在乎，他依旧用老办法，以民团、警察、纠察队、治安联防队等名义扩大武装力量，原本藏着掖着的兵工厂和军校也开始大张旗鼓地开办起来。
由德县兵工厂和济南新城兵工厂合并而来的新兵工厂被称作华商兵器工业集团山东分公司，主要生产各种陆军使用的长短枪支、各种口径的子弹；商丘的兵工厂称之为华商兵器工业集团河南分公司，主要生产大口径火炮、炮弹和各种作战用车辆；徐州的兵工厂称之为华商兵器工业集团江苏分公司，主要生产其他军需品，比如被服、鞋帽、磺胺等。
【陆军学校】取名山东孙武军事学院，主要为李默涵和他的党卫军培养陆军军官，并短训部分在职军官，以此建立一支以终于自己的军官为骨干并具现代化训练素质的国家党武装力量。据此，军校的教育体系，是以养成教育为主，兼含补习与召集教育。学制也分为三年制的初级班和六年制的高级班。
养成教育的修业期限，学制定为三年：第一年为入伍生教育，入伍教育期满后，经考试合格并根据志愿和考试成绩分别升入步、炮、骑、工、辎重等各兵种学生队，实行为期两年的正式学生教育，也即军官候补生教育；期满之后分配到各部队任见习官半年，随后即可以少尉军官补用。
除正期学生的养成教育外，山东陆军军官学校还兼办中级以上军官的补习教育和应特殊需要而进行的召集教育。此类教育基本上均属军官短期训练班性质，受训者大多系在职或失业军官，其也称学员教育。从该军事学校毕业的学生将获得理学学士，毕业后的军衔是陆军少尉。毕业生必须在军队中至少服役5年和3年的后备役。
以上三年为初级班，学员在初级班毕业之后，可以选择到军队或者预备役服役，也可以参加高级本的进修考试。
高级班课程以合成军队专业为主，学制为三年。第一年学习基本战术理论和团攻防战术，第二年学习师战术和指挥，第三年学习集团军战役理论和指挥，毕业前两三个月还要学习方面军战役等有关知识。
开设的主要课程有：合同战术、战役学、战争史、外国军队、经济学、外语、军事心理学、军事教育学、军事后勤学等。函授系课程设置和进度与基本系相同，但教学过程中主要强调学员自学。学员毕业后，实行全军统一分配。在校期间，学员一般要晋衔一级，晋职1-2级。毕业生下到部队后，职务不低于团参谋长，有指挥经验的可以直接担任团长。成绩优异并荣获金质奖章者可以在全军范围内任意挑选单位。
高级班的教学方法特别强调综合运用讲课、课堂讨论、自学、各种作业、各类演习等多种形式，提高学员的战役、战术和军事技术素养，培养学员独立思考和解决问题能力。同时，还强调利用现代化教学设备，诸如模拟指挥所、实验室、教学中心等，帮助学员通晓武器和技术装备，训练掌握现代化器材，学会运用自动化指挥系统指挥部队。
其中最突出的是常务校长蒋方震引入并倡导的兵棋对抗、野外旅行作业和集团作业教与学的作业形式。这种作业形式为研究新的战役战术问题提供了可能，并可以为训练和撰写军事理论提供丰富的素材。
【空军学校】空军军校也在济南，校址就设在山东孙武军事学院校内，对外称为山东航空技术学校。航校第一期学员入学后，编为一个航空入伍生队，与同期入学的其他军校学员一起受训。航校不仅校址与军事学院同在一处，学陆军的和学空军的学员同在一个大操场上训练，在一个食堂吃饭，航校的学员上军事课、文化课和工程理化课都在讲武堂，只有上飞行课、专业技术课和进行飞行实习、训练时才到机场，其监督和军事教官也由孙武军事学院的教官担任。航校学员毕业时不仅可以领到航校的毕业证，还能同时拿到孙武军事学院的毕业证书。用今天的话来说，航校其实可以算是山东孙武军事学院的一个系或学院。教员方面除了巴玉藻等人，还新聘请了飞行界的名人冯如以及朱竹泉、朱兆槐等人。
【海军学校】计划设在蓬莱县，取名蓬莱民用船舶技术学校，李默涵在蓬莱计划建立一个以造船修船为主的船舶工业园，规划总面积200亩，一期规划面积1000亩，拟引进30-40家船舶配套企业，生产船舶配套件、单元组装、舱口盖、下水件、电气设备、舾装件、卫生设备、重工机械、钢结构、港机等船舶配套产品。该校名字听起来像是一个民用船舶学校，实际上是直接隶属于督军府总参谋部的。学员一旦入校，立刻加入军籍。学校计划首批招生100人，学员入学时就进行文化复试和身体检查，淘汰了10名，余下的90人编为驾驶和轮机两个班。半年后，学院根据学习成绩将驾驶班分为驾驶甲班和驾驶乙班，学习成绩差的20多人都进入了驾驶乙班。驾驶甲班和轮机班学制为三年半，驾驶乙班学制则为四年半。第二期计划新设领航班，学员30人；新设测量班，学员50人。
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