请澳门的精通大炮战术的葡萄牙炮兵军官到登州做教官，传授使用、保养、西洋大炮的方法。明朝的兵录记载，孙元化从西洋学会了抛物线的计算方法，利用参照物测量距离，再通过射角的改变，就能大幅提高火炮的精准度。
孙元化培养了一批明朝自己的火炮手，让登州成为“东陲之西学堡垒”。
此外，孙元化还编着了我国第一部炮学专着《西洋神机》
可惜啊，孙元化虽然是一个技术专家，但却不是政治家和军事家，更不识人心，他辛辛苦苦，朝廷投入八十万两银子组建的新军所使用的军士，都是孔有德等人从皮岛带回来的毛文龙旧部。
这些人大部分都是海盗、矿工、囚徒出身，虽然打仗很勇猛，但个人素质、修养、道德都比较低下，不知道民族大义，不懂儒家忠义道理，只顾他们自己的利益，导致反复无常，一旦产生不满，立刻就叛变当汉贼，一点心理负担都没有。
其实，也有人劝说过孙元化，但孙巡抚总是抱着以诚待人的态度，以“用人不疑，疑人不用”为理由而置之不理。