香山县前山寨为现代的珠海前山寨村，距今已有四百年历史，只剩下清朝时期的一段一百多米长的北城墙。
前山寨自明清开始就是抗击西方列强的前线，晚清林则徐，张之洞都曾巡视前山寨。
原本天启帝设立的前山寨只是一个木头寨子，但是因为张之元的重视，前山寨虽然还叫寨，但实际上已经修建成了军事堡垒。
前山寨占地六万余平方米，城高三米五，厚一米，四周城墙长一千五百米左右，开了四扇城门，距离香山澳二十里。
城内有参将府，兵营，校场，养马场，家属大院，十六里外还有水寨。
张之元在接到兵部指令后，第三天就带着京营七百部下，三千多家眷南下，三天后抵达大沽口水寨，与千总陈睿聪汇合，驾驶本部水师五十余艘大船沿着近海海岸线南下。
登州防海副总兵沈有容听闻张之元在登州码头补充补给，当即跑来面见张之元，称赞他在盖州海域打击东虏的壮举。
要知道几个月前，沈有容曾派遣都司严正中帅部渡海救援辽南百姓，知道努尔哈赤对待辽南汉人毫无人性，尝尝哀叹国事艰难，民生困苦。
张之元见到沈有容也很高兴，这位可是历史名人，在万历三十二年（1604年），荷兰东印度公司韦麻郎等拥三艘巨舰，趁明军换防之际，占据澎湖列岛，沈有容率领五十余艘战船包围荷兰船队逼退荷兰人。
万历四十五年，日本江户幕府第一代将军德川家康派遣长崎代官村山等安占领台湾，沈有容先以威名制服明石道友一军，然后率水师在白犬岛合璧围困，采取以倭制倭的办法，迫使在该岛顽抗的倭寇弃械投降，村山败退。
他在北边参加过抗倭援朝之战，打过蒙古，打过女真，南下和荷兰人交过手，打过倭寇，如今在登州主持海防，可谓是一员名将。
能得到这样一位战功赫赫的名将待见，张之元自然兴奋，他特意让人给自己和沈有容画了一副工笔画，珍藏起来。
临行前，沈有容嘱咐张之元道：“红毛番船只广大，船坚炮利，若无胜算，不可莽撞，但国朝威严不可轻辱，必要时要抱着必死决心，那红毛番欺软怕硬，见你强硬，必然退让。”
张之元十分恭敬的采纳了沈有容的建议，因为这位孤身登上荷兰人战舰，毫不畏惧，面对咄咄逼人的荷兰人，他据理力争，陈明厉害，劝退荷兰人，他有这样的资格来指点张之元。
从天津出发，沿着中国整个海岸线走上一趟，这一趟就是一个多月的时间。
抵达前山寨水寨时已经是九月下旬，但这天气依旧有些炎热，张之元估摸着这天气仍有二十多度。
水寨内留有香山县的备倭小吏，他们十分利索的将水寨交接给张之元，态度十分恭顺，问道：“不知张将军打算今日去接收前山寨，还是明日接收？”
张之元看着有些萎靡的七百部下，以及困顿的家眷，摆手道：“明日再去，今日就在水寨凑合一晚。”
他随便摆摆手，拿出了一个钱袋子丢给他们，让他们先回去。
张之元暂时不急着去见香山澳的葡萄牙人，他可是掌握着香山澳葡萄牙人性命的主将，自然是葡萄牙人带着钱来见他了。
他立刻安排水师的水手们整理水寨，然后让士兵的家眷进入寨子里休息，步兵营直接在水寨外空地安营扎寨。
张之元自然进入了水寨守将府休息，同时还有百余名工匠，几名擅长术数，杂学的读书人跟着入驻。
值得一说的是三位懂得术数的高手，最强的那位已经摸到了微积分的门槛。
这就源于元朝数学家朱世杰对应用数学的研究，在朱世杰编纂的《四元玉鉴》里有着对数学的系统性研究，什么等差数列，二阶等差，三阶等差，四元高次方程组这些。
在等差数列这一章有对一阶等差描述如果一阶等差可用两个三角对齐的思维理解，那高阶等差可以通过招差垛积（宋朝杨辉的堆垛术）这种三维的数学模型，产生了最早的四次内插公式，正是因为朱世杰对四次内插公式的研究，就有了二项式定理。
晚清数学家李善兰通过对四元玉鉴的招差垛积研究出了尖锥术！这是微积分的基础！
只可惜这时间已经到了国门被打开的那一年！
李善兰只能做起了翻译，翻译西方的数学著作。
自先秦开始的九章算术，南北朝的张丘建算经，祖冲之，再到唐朝的李淳风，袁天罡，中国数学黄金时代的宋朝杨辉，秦九韶，贾宪，再到元朝朱世杰，明清的没落无不充满遗憾。
中国算术一脉相承，在天文历法，农业军事，水利工程等各个方面都有运用。
张之元也是偶然间从一个家道中落的书生家中买了一本四元玉鉴的珍本才发现了古代算术的牛逼，原本他还想着自己编纂数学课本，看到四元玉鉴，他就原地尴尬的要扣出三室一厅。
不过这术数还是有些理解门槛的，张之元要做的就是用现代数学符号对其进行简化，方便推广。
在知道数学牛逼后，他立马花重金招聘术数高手，总共招募了三人，最厉害的就是家道中落的书生朱文斌，是个秀才，他拿出家谱说自己是朱世杰后代。
另外两位分别是李云真，赵可荣，他俩术数也很厉害，三人都比张之元的数学水平高。
另外几位都是学习了天工开物的穷秀才，对于应用物理方面颇有研究，也是张之元重金聘请的人才。
这些技术人才对于张之元来说还是少了，他准备创办学院，一个是步兵学院，一个海军学院。
所以张之元直接大撒币，让国公府去各地招收这方面的人才。
不过这其中的花费如流水一般花掉，之前张维贤给的十万用的七七八八，最后他又找张维贤坑了十万两。
张之元要做的第一件事情就是赚钱，他打算先把冰晶白糖弄出来赚钱，然后让工匠们研究飞梭和珍妮纺纱机，并且让水师寻找橡胶，研究蒸汽机！