赵尔陆深知，发展科研关键是人才。为此，他主张在充分发挥现有技术人员作用的同时，下大力培养新的科技人才。在他主持下，在“一五”、“二五”计划时期新建和扩建了一批国防工业高等院校、中等专业学校，在高等院校开设干部班轮训各级领导干部，还选送一批青年到国外留学，很快培养出了一批专业人才，为发展科研增强了后劲。
1956年9月15日至27日，中国共产党召开第八次全国代表大会，赵尔陆当选为中央委员。他在会议上发言说：“关于国防工业建设的重点，放在航空工业和无线电电子工业方面是适当的。这不仅是因为我国的航空工业和无线电电子工业还刚刚开始建设，更重要的是由于世界科学技术的发展日新月异，各个工业先进的国家都在用极高的速度来发展航空工业和无线电电子工业，其技术水平的提高已经成为不断改善现代化军事装备的主要环节。而且还因为在战时由其他民用工业转向生产航空产品和无线电电子产品有很多困难，从技术上看，有些甚至是不可能的。此外，航空工业和无线电电子工业在今后任何时候都是国家工业化事业中不可缺少的一个重要组成部分。它们的发展是整个国民经济技术发展的重要标志。”赵尔陆：《在中国共产党第八次全国代表大会上的发言》，存总装备部档案馆。
1957年3月，赵尔陆主持召开国防工业企业领导干部会议，为贯彻军民结合方针制定具体政策、规划和措施。会议确定把“平战结合、军民结合、以军为主、寓军于民”，作为国防工业和平时期的总方针，要求各企业在确保军用品研制和生产任务的前提下，根据企业各自的特点，搞好民用品选型，加强组织管理，严格掌握产品质量，做好销售工作。会后，很快打开了局面，为国家提供了一批民用产品，其中有不少新产品填补了国内生产的空白。 1958年2月，第一届全国人民代表大会第五次会议决定，将原主管民用机械工业的第一机械工业部、主管电机工业的电机部和主管国防工业的二机部合并，组成新的第一机械工业部（简称“一机部”），赵尔陆任部长。
新的一机部组成后，赵尔陆开始主持调整全国机械行业，实行专业归口，集中发展，走军民结合之路。他主张自力更生，土洋结合，制造关键设备。在他领导下，将生产化肥设备的空压机，交给兵器行业的两个工厂。这两个工厂采取“蚂蚁啃骨头”的办法，攻克技术关，生产出质量合格的空压机，满足了化工企业生产的需要，发挥了很好的作用。
3月，赵尔陆家乡原平县县委书记在他大哥陪同下，到北京来找他，想通过他为县里批几台汽车和拖拉机。这件事，对赵尔陆来说，是很容易办到的，但他没有办。他设家宴热情招待客人，在饭桌上，他和蔼地对县委书记说：我的权力确实不小，但是我不能用这个权力给自己的家乡开“后门”。要是大家都这么干，那就乱套了，共产党就不是共产党了。我劝你们回去，把你们的情况和要求写个材料，报到专区和省工业厅，按照组织系统来办。
1959年4月，赵尔陆作为当选代表出席第二届全国人民代表大会，并被任命为第二届国防委员会委员。
在国家第一个五年计划期间，国防工业企业普遍建立和实施了一套比较完整的科学管理制度和严格的生产工艺规程，生产有条不紊，产品质量不断提高。然而，在“大跃进”时期“左”的思想影响下，许多人头脑发热，产生了片面追求数量、忽视质量的倾向，质量检验制度、生产管理制度遭到破坏。机械产品普遍存在着质量不好的问题，尤其突出的是民品质量，军工产品也存在着很多隐患。赵尔陆看到这种情况，心情非常着急，他说：如果军工产品质量不好，就等于是帮助了敌人。
针对片面追求产值、产量，产品质量严重下降的问题，赵尔陆大抓机械产品特别是军工产品的质量。他专门就产品质量下降问题的严重性和解决办法，于5月19日、6月5日以部长名义给本部司局长，省、市、自治区机械厅局长，直属厂厂长、党委书记写了两封严肃而又诚恳的信，指出产品质量的严重问题和危害，要求他们“当机立断，立即着手”，组织工作组帮助重点企业整顿产品质量。他在信里写道：“机械产品是我国社会主义建设中的必要生产手段。‘工欲善其事，必先利其器’。设备的质量不好，会给使用部门以至整个国家带来很大损失”。“产品质量不好的原因很多，最主要的还是思想上的片面性，注意了多和快，而忽略了好和省。做一台机器顶一台用，就算好。做一台顶一台半甚至两台，这就更好。这都符合增产节约的精神。要是做一台只顶半台甚至还不到半台，就是最大的浪费，既糟蹋了国家的财产，也损伤了群众的积极性。产品质量很坏，也谈不上完成国家任务”。信中还指出：“现在不少工厂拿到了一些不合格的生铁，用这种生铁铸出的毛胚，自然也很难合格，除请你们继续研究脱硫、脱磷，争取在保证铸件质量的条件下尽量使用外，已与冶金部商妥，不能用的，一律由钢铁厂收去回炉，补还质量合格的好铁。”赵尔陆的两封信，存总装备部档案馆。
9月29日，赵尔陆就机械产品质量问题，又向中央如实反映了情况，提出了改进措施。他对国民经济出现的失调现象，陈述了自己的看法，认为“计划的制订缺乏细致的科学的综合平衡过程”，“首先是钢铁指标高了，钢铁指标一高，各方面都跟着高上去，基建盘子也就大了，设备数量要的也就多了，都超过了客观的可能性。”同时，还反映了工业生产中出现的盲目追求数量、轻视品种和质量的倾向。毛泽东阅后批示：“此件写得很好”。还特别指出：品种和质量应该提到议事日程上来了！赵尔陆：《关于当前机械产品质量问题的报告》，存总装备部档案馆。中共中央立即将毛泽东的批示和赵尔陆的报告转发到有关部门党组和省、市、自治区党委。遗憾的是，正当许多军工厂开始质量整顿时，由于受到庐山会议反右倾政治斗争的影响，产品质量问题未能得到根本解决。
7月2日至8月16日，赵尔陆参加在庐山召开的中共中央政治局扩大会议和随后召开的中共八届八中全会。会前，他得知会议的主要议题是讨论纠正“左”倾冒进的错误，内心寄予很大希望，从自己主管的机械工业工作实际出发，深感这次会议的及时和必要。
会议前期，为纠
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