虽然，明朝在红夷炮的仿制方面可谓达到了一个顶峰，但好炮也要配上好炮兵才能最大限度地发挥威力。这也恰恰是明军的弱点，炮手训练不足操作也不熟练。而西方从1700年之后，已经有了不少简单实用的辅助工具，这对于只凭着经验和感觉到处瞎打的中国炮手领先了许多。
在这些工具中，有增进精确度的"炮规"，这也是早期的计算尺。它的原理就是利用部分数学和物理知识，将复杂的情况变成简单的刻度标尺，借此，就可以对要射击的目标进行距离的精确测量和角度勘察。
另外，还有"铳尺"，这是一种可以计算针对不同材料的炮弹和不同规格的炮身所应填装的火药量。历史上，最先将这种先进技术带到中国的是早期的耶稣会教士，而看到了这项技术的重要性并最先学习的便是明朝的文渊阁大学士、内阁次辅徐光启。
他的学生孙元化于崇祯三年获任登莱巡抚，孙元化启用了大量信教官员及将领，例如：王征，张焘等，并且，给军队大量装备西洋武器，还聘请特谢拉带领的顾问团。当时的孙家军队，不仅练习基本功，由于，孙元化的影响，他们还十分注重新式工具的应用。
