內廷改制的工作進行的十分順利，趙昺依舊按照自己的設想進行了改變，內侍省下設秘書監、殿中監、將作監、軍器監、內務監及皇城司，即五監一司，分管內廷各項事務。以鄭虎臣爲內侍省左相，王德爲右相，分掌內外。
秘書監職能得到擴充，其實也就是將御前辦的功能接收，並加以擴充。殿中監則分了皇城司的過去部分職責，接管了內廷的一應雜務。將作監、軍器監一切如常，而內務監則掌管內宮事務，設六尚局，皆由內官充任，負責管理內庫，侍奉皇室親貴，不得干涉外務。
皇城司的工作主要還是事務局，但是兼掌親衛旅，負責宮城宿衛和鑾儀衛及行宮、軍器監、內庫的日常戍衛。只是將太醫院劃歸朝廷管理，但改由樞密院輜重司醫藥院派駐一個醫療組，歸秘書監領導，負責爲內廷提供醫療服務。
御前護軍都統府得以保留，下轄五個旅和水軍艦隊和各一個陸戰團、山地團。仍以倪亮爲都都統，原水軍都統鄭永調任第二水軍都統，由張浩升任都統。其餘兩個步兵旅轉隸遠征軍，由劉文俊和羅大同分任正副都統。兩騎兵旅編爲騎兵第四、五師，由都哥和拔都任都統。
與此同時，趙昺又藉機對禁軍和御前護軍官兵進行交流，調入一批實戰經驗豐富的基層軍官和兵卒，又將護軍一批有文化、懂謀略和有帶兵經驗的軍官調入其它各部，藉以提高各部間的作戰和管理水平，也使得護軍能夠保持強盛的戰鬥力。
另外趙昺以爲自己做的一件大事，就是皇家學院終於開學了。學院是以過去老營的基礎組建的，按照他的設想，學校以現代學校爲樣板，分爲小學、初中和高中三個階段。課程設置也是由易到難，採用他親自編撰的課本教學，小學開設《國語》、《算數》、《道德》、《萬物》及體育。
至於初中和高中的課程如何，趙昺還沒有想好，當前他課本還沒有準備好，但是無外乎增加物理和化學方面的東西，這還有待於這一階段教學效果經過檢驗後再定。不過他覺得自己教的這些東西在這個年代估計也是驚世駭俗了。
不過趙昺遇到的最大問題，還是生源問題，不是他不想招那些官紳和良家子弟，而是人家不願意來。一是因爲覺得皇家學院教授的內容不符合當下的實際，皆是些背經叛道的東西，擔心誤了自家子弟；二是對他們的師資有質疑，雖說是皇帝辦的學校，卻沒有聘請當下的名儒大家任教，皆是些寂寂無名之輩，甚至還有從軍中選出的軍漢。再有就是學校的規矩太過苛刻，要在學校中住宿，且不分士庶混居，實在有失體統……
反正這座皇家學院倍受摘指，那些所謂的名門世家皆不看好，但是趙昺不爲所動，他知道這所學校將來培養出的學生將會影響到整個世界，改變歷史的發展進程。因而他的生源主要來自於戰爭中陣亡的將士遺孤及收留的孤兒，還有一些是軍中子弟。
現在第一期共有六歲至十歲的學生兩千餘人，按照年齡和知識水平分成三個年級。趙昺之所以招收這些低齡兒童，主要還是他們的可塑性強，還沒有受到外界傳統觀念的荼毒，更容易接受新的教育方式。另一個原因自然是對自己忠心，現在老營的那些孩子已經逐步成長起來，在地方和軍中任職，再過些年就會逐步成爲大宋新一代的中流砥柱。
至於這些學生將來的出路，趙昺也已經打算好，最優秀的會進入皇家科學院從事研究工作，餘者根據愛好和需要進入軍隊和工坊兩個系統，或是直接服務於內廷所屬的產業。他之所以這麼考慮，也是因爲在外界排斥的情況下無奈的選擇，而軍隊和工坊可以說是自己的地盤，阻力會小很多。
趙昺知道改變一個社會千萬年來的傳統和觀念，絕非一朝一夕可以完成的。但是他相信只要自己不會早亡，那麼他還有幾十年的時間來改變這個世界，讓人們接受新的知識。所以他儘管心急如焚，卻也不能操之過急，要耐着性子，一步步的來走。
當然要做大事，就少不了大的投入。趙昺的皇家學院實施免費教育，從衣食住行到生活所需等等，一切開支皆來自內廷，每月還會提供一定額度的零花錢。而這個投入不會減少，還會隨着規模的壯大不斷的持續投入，至於‘產出’最快也得十年之後才能出顯效果。
不過趙昺也有一隻能下蛋的母雞，那就是皇家科學院。這個單位他定位於對實用技術的研究，也就是他提供思路，設置課題，由他們進行研究和解決，並最終造出可以用於實際應用。當下已經投入實用的沼氣燈就是出自於他們之手。
在陳普拒絕出任院長之後，趙昺委任大匠李栩爲院長。這老頭兒現在已經七旬了，他既有理論基礎，又有實踐經驗，現在各個工程部隊築城、修堤和建屋都採用其制定的規範。而現在他手下已經有從各地選拔和徵調能工巧匠及各行各業的人才近千人，但主要集中在製造行業，也有少部分人從事冷門學科的研究。
科學院的院址選擇在鳳凰山南麓的一片佔地上千畝的谷地中，遠離塵囂，十分僻靜，鬧出點什麼動靜也不會引起亂子。當然這些人也不會閉門造車，他們的任務就是解決實際問題，所以也常會受各個工坊和工地的邀請前去指導工作，解決實際問題。
花費重金打造的這支隊伍，當然不是白養的，現在已經有幾項新技術誕生，已經完成‘實驗室’的試製，正在研究如何進行實際應用和批量生產的工藝。
趙昺最敢欣慰的是金屬機牀的試製成功，不要小看這小小的進步。過去採用的機加工設備大部分構件都是木質的，這也是源於材料易得和便於加工。但是缺陷也是極爲致命的，就是其的工作不穩定性，導致加工精度不足，無法對‘精密’零件進行加工及難以達到標準統一。
金屬機牀的穩定性要遠高於木質機牀，能夠提高產品質量和進行較爲精密的加工。雖然知道好處多多，但製造出來確實不容易，這涉及到從冶金到加工等等多個方面。所以這個工作在軍器坊成立之初就在進行，可以說是邊研究邊實踐，逐步用金屬零件替代木製零件。
到如今科學院試製成功的金屬機牀已經是第三代了，當然即便如此也無法與現代即便已經報廢的機牀相提並論，不過趙昺相信有了這臺母機，就可以製造出精度更高的機牀，進而進行量產，完成設備的更新換代，這已經足以讓他感到驕傲了。
讓趙昺最爲興奮的是科學院居然成功的造出了硝酸，且搞出了可以用於生產的工藝。大家都知道硝酸在工業中是必不可少的的一種原料，而在這個時代還是一種難以得到的東西，讓他已經心心念念很久了。不過硝酸的生產也是來自於他一次在將作監的視察。
在這個時代，每年宮中出於自用和賞賜的需要，都要製造大量的金銀器，而這也是將作監的主要工作之一。當然雖然有些器具號稱金器，但並非是純金的，其實只是鎏金的。他十分好奇在古代社會工匠是如何做到的，而那天恰好見到了整個工藝過程。
古代的鍍金工藝利用的原理：系將金熔於水銀之中，形成金泥，塗於銅或銀器表面，加溫，使水銀蒸發，金就附着於器表，謂之鎏金，近代稱爲“火鍍金”。這是古代最精湛的金屬工藝裝飾技法之一，在春秋戰國時已出現，已經有上千年的歷史。
趙昺觀看時發現其工藝流程大體分數個步驟：首先是做“金棍”，將銅棍前端錘扁，略翹起。打磨光滑，抹上熱酸梅湯後沾滿水銀，晾乾；其次是煞金：將黃金碎片放入水銀之中，加熱熔解；隨之倒入冷水之中，形成濃稠的黃金和水銀的混合物―金泥。
再一步是抹金：用“金棍”沾起金泥，再沾一種混合液將其塗在銅器上，用細漆刷沾着神秘的溶液把金泥刷勻。其後就是開金，將燒紅的無煙木炭放在扁形鐵絲籠內，用金屬棍挑着圍着抹金的地方烘烤，讓水銀蒸發，使黃金緊貼器物表面。最後再用瑪瑙或玉石做壓子，在鍍金面上反覆磨壓，以使鍍金光亮耐久。
讓趙昺最感興趣的就是塗抹在金棍上的神秘溶液，他制度在電鍍前要將器件充分除鏽和除油，以便是電鍍件表面光潔，而現代最常用的方法就是用酸浸泡。他由此及彼，試着用工匠調配的神秘溶液滴在木材上時，出現了明顯的腐蝕效果，再詢問工匠這種溶液是由鹽和礬等物質混合而成時，立刻意識到這可能就是‘硝酸’……