军人的素质也是军队战斗力的关键所在。为了培养高素质的官兵和军事人才，张学良决定把始建于1909年且与黄埔军校、保定陆军军官学校、云南讲武堂合称为“中国四大军校”的东北陆军讲武堂进一步地发扬光大，将其建设为全国一流乃至世界先列的东北军校。张学良的计划是，把东北陆军讲武堂进一步扩建，总部仍然在沈阳大东区珠林路二十五号，但在东北其他地方设立分校，下辖步兵学院、炮兵学院、工兵学院、骑兵学院、水兵学院、航空兵学院、装甲兵学院、舰艇兵学院等，同时再成立士官学院和军官学院，扩大讲武堂的规模，以培养高素质的基层军官和中层军官，并以东北讲武堂的名义发行《讲武军报》给东北军各个部队，委派军校毕业生前往东北军基层部队担任“文化教导员”，让东北军的士兵们在战事训练之余学习知识、扫除文盲、提高素质，并增强政治思想觉悟，灌输“忠于领袖、忠于民族”的爱国思想，这样也就减少了士兵因为觉悟低而受蒙蔽，从而产生哗变叛乱事件等等。为了能彻底改掉旧军阀式军队的种种陋习，张学良又特地亲自拟定了“东北军的五大纪律和三大原则”，由宪兵部队来负责维护军队的纪律和风气。东北军的五大纪律是：
一、东北军在任何时候都不得将枪口对准本国人民，不得以任何方式欺压本国人民；
二、坚决服从上级的指挥，不得擅自行动，不得违背命令，不得抗命不遵；
三、东北军各部的任何官兵都不得沾染任何玷污军人荣誉的不良癖好；
四、与外敌交战时，不得主动投降；如果不幸被俘，不得向敌方泄露任何情报机密；
五、东北军任何部队在撤退时必须带走全部的伤员、带走全部阵亡官兵的遗体或遗物，如果没有执行这点，该部官兵一律处罚；在撤退时，武器装备如果无法带走，必须彻底毁坏。
东北军的三大信念是：忠诚、团结、荣誉
对于张学良制定的这“东北军的五大纪律三大信念”，参会的东北军将领们都表示赞同。
张学良接着又陆续制定和规范了东北军陆海空军的军歌、军旗、军徽。
东北军陆军的军旗是长宽比例为三比二的矩形旗帜，底色由“黑红黑”两种颜色的三横带部分组成，黑色象征钢铁般的意志和毅力，红色象征对国家的忠诚和为国而战的热血决心，黑红色寓意着“铁血尚武精神”，军旗的正中央为青天白日旗正中央的那个四周射出十二道锐角三角形叉光的白日图案（毕竟东北军此时在名义上是国民革命军一部分，并且要受到国民政府的指挥），这面军旗全称“铁血青天白日旗”，简称“铁血军旗”。东北军陆军的军徽为底色黑红黑三色圆形，正中为白日图案，叫“铁血军徽”。东北军海军的军旗和东北军空军的军旗仍然用青天白日满地红国旗。海军的军徽为深蓝色圆形，正中间镶嵌着左右两边各有一道浪花的白日图案；空军的军徽为浅蓝色圆形，正中央为镶嵌着左右各有一道白色飞翼的白日图案。东北军的海军军歌和空军军歌也采用国民革命军的海空军军歌，但东北军的陆军军歌为单独的《铁血进行曲》。歌词作者是张学良，没什么文采，但通俗易懂、言简意赅，满含悲苦国耻，以激励东北军的官兵们为国而战，该歌的曲谱由著名音乐家萧友梅和著名作曲家刘天华共同所创，曲调铿锵有力、振奋人心：
万里长城狼烟起，九州陆沉几度秋！
五洲强敌风云动，四海虎狼争相来！
华夏山河成鱼肉！炎黄后裔任欺凌！
滚滚黄河皆血泪！涛涛长江尽恨仇！
军旗舞，剑在手，我辈男儿待何时？
战鼓鸣，号角扬，中国不亡有我在！
众志成城，万里江山千废兴！
前赴后继，百年国耻一朝雪！
中国觉醒在今朝！雄立世界万万年！…
这场涉及到东北的经济发展、社会民生建设、军队改编等各方面项目的“东北全面发展大纲和东北第一个五年计划”的会议连续开了五天，其实大部分时间都是张学良在滔滔不绝、口若悬河陈述他的长远计划和宏伟构想而已。当然了，他的这些也不是空中楼阁、纸上谈兵，在制定出这份巨细无遗的大纲时，他也一次次和张作相、杨宇霆、莫德惠、张景惠、于学忠、王树常等东北的政务军务高层进行探讨和研究，并加以修改和补充，同时还虚心聆听了各方面专家的看法和意见，最终才制定出这么一本厚厚的发展计划书。会议上，参会者的东北军政高层里也有不少人提出了异议，都被张学良认真地加以接纳和斟酌。当张学良最后豪气万丈地宣读东北全面建设的种种计划蓝图时，确实让下面的众人都兴奋不已，都深深觉得这个少帅确实是个目光长远、思想深邃的英明决策者和领导人，而建设东北的以后种种美好设想也让众人憧憬不已。最终，这份东北的全面发展计划书就在全场参会者的一致同意中通过了。
1929年春季，开始正式实施第一个五年计划的东北四省犹如一列缓缓发动起来的火车般走上了一条稳重发展的道路，而东北的国家机器和新的社会秩序也在总设计师张学良的计划下正式启动。实际上，此时的张学良不客气地说，就是东北地区的独裁者，可谓大权独揽、乾纲独断。但独裁者也有独裁者的“好处”，历史上，英明的独裁者反而能在很短的时间内便有所成就，比如唐太宗、希特勒等等。正因为张学良此时也是个独裁者，所以他大手一挥，省去了很多麻烦的过程，直接便用铁腕手段让东北走上了他构想中的道路。当然，这个道路注定是坎坷崎岖、布满荆棘的，更多的挑战和考验还在后面等着张学良。
在张学良的计划里，自己是1929年开始建设东北的，而第二次世界大战是在1939年爆发的，那么他有整整十年的时间来准备。十年，说长不长，说短不短，张学良决心抓紧时间。
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