访美回国后，围绕如何才能把上海交大建成第一流的大学，邓旭初带领交大人进行了艰难的探索。
为了尽快把交大搞上去，邓旭初恨不得把在美国见到的一些有益的东西搬到交大来。访美时使他印象深刻的是美国大学工作效率高，教师工作有压力，有竞争对手，做工作分秒必争。而我们则与此相反，反正不会失业，干好干坏一个样，干多干少一个样，工资照发。好像“大锅饭”与社会主义有着必然的联系。这不仅是一个思想觉悟问题，还有管理体制上的问题。社会主义是按劳分配的，不应该吃大锅饭才对呢！他常想：美国一些名校的工作效率是如此之高，它们的科研经费来源是如此广阔，为什么我们不能把他们好的办学方法搬到交大来？……
沉思之余，邓旭初也考虑到把美国大学有益的东西搬到交大来可能会面临一些困难。一方面，这些好的东西在外国可行，拿来后未必可行，在进行当中必须从实际出发，实事求是。因为我们的环境不同，体制不同，我们的体制限制了这些东西发挥作用；另一方面，学校缺乏自主权，处处可能受到约束。
关键是现行体制必须改一改，不改没有出路。
但应该如何改呢？应从何入手呢？大家都知道教学与科研是学校的主要工作，改革就应该从这两方面入手。但邓旭初则有不同的认识，他认为交大当前的主要任务是调动人的积极性，旧的管理体制限制了人的积极性的发挥，为此应首先废除旧的不合理的管理体制。对于这种认识和做法，外界反映不一，赞成者众，反对的意见也不少，其实邓旭初为首的交大领导是经过认真思考过的。
教学改革在解放后搞了几十年，但成效不大。影响人的积极性发挥的因素是管理体制的不合理。粉碎“四人帮”后，知识分子在政治上得到解放，积极性得到一定程度的提高，他们想干一番事业，但是学校这部机器的许多齿轮锈住了，咬死了，不能有效地转动起来。现行管理体制和规章制度好像绑在他们身上的许多枷锁，束缚了他们的手脚。要办成一件事十分困难，大量的无效劳动，不知浪费了多少时间和精力，热乎乎的心也会冷下来。不改革现行的管理体制，人的积极性很难发挥，教学与科研的潜力很难挖掘。从某种意义上讲，管理体制与教学、科研的关系带有生产关系与生产力关系的性质，要发展生产力，就必须变革阻碍生产力发展的生产关系，铲除生产关系中不适应生产力发展的因素。只有在管理体制改革的基础上进行教学、科研改革，教学科研才有生机，才能发挥出人的积极性和创造性。这与农村改革也有类似之处，靠执行了20多年的八字方针没有解决问题，搞生产责任制很快就调动了人们的积极性，解放了生产力。
认准了改革的方向，邓旭初决心走下去，不管外界如何风言风语。
1979年，全国形势一片大好，为交大的改革营造了良好的外部空间。
关于真理标准问题的讨论，统一了人们的思想，确定了实践是检验真理的惟一标准的思想，交大全校上下在大讨论中对恢复老交大传统，大踏步前进有了一个统一的认识。交大要前进，要发展就要解放思想，改变现状。
十一届三中全会的召开，实现了党的工作重心向现代化建设的转移，全国各行各业都在跃跃欲试。万里在安徽部分地区试行的生产责任制取得成功，四川的个别企业也进行了改革试点。如何遵循十一届三中全会制定的路线，开创上海交大的新局面，是交大人面临的新课题。
有了改革的思想基础和外部环境，认准了路子是对的，还等什么？说干就干，这是交大人的品格。
1.搭班子
邓旭初认为，搞好改革，开创新局面的关键是领导班子。于是，根据中央文件精神，在建设领导班子中，邓旭初付出了努力。
打倒“四人帮”后，经过恢复整顿，拨乱反正，高校基本走上“健康”发展的轨道，但是形势在发展，时代在前进，高校的许多方面仍不能适应当时形势的需要，包括高校一些领导的思想认识，年龄层次，心理状况。在全国工作的重心转移后，交大面临着一种不可多得的良好发展机遇，要把握好这个机遇，开创新的局面，必须按照“革命化、年轻化、知识化、专业化”的标准，建设一支敢于大胆创业，敢于进取，与时俱进，路线端正，结构合理，团结实干的精干班子。
邓旭初说：“交大开创新局面，就需要有一个充满朝气，年富力强的领导班子。这个班子一方面必须政治上自觉与党的十一届三中全会的路线保持一致。在当前，必须体现勇于改革，锐意进取，顽强实践，而决不能‘叶公好龙’，崇尚空谈。另一方面必须具有政治勇气，没有既得利益，勇于对事业负责，对学校负责，坚忍不拔，不屈不挠，不畏难，不怕苦，不为闲言碎语所动摇。此外班子成员必须同心同德，互相支持，互相体谅，肝胆相照。在工作顺利时能够互相提醒，互相督促，处于逆境时互相勉励，同舟共济。建设这样一个领导班子是改革成败的关键。”
在上级党委的关心和帮助下，上海交大先后对校领导班子进行了五次较大的调整和充实。1977年，上海交大领导班子成员的平均年龄为63.6岁，中青年干部占20％，大学学历以上文化程度占60％。经过调整，平均年龄下降了近10岁，中青年干部占80％，大学学历以上文化程度占80％，其中正副教授4人。同时，采取组织考察物色与群众民主选举相结合的办法，加强了对系、处级中层干部队伍的建设，使45岁左右的处、系级干部占40％，一批年富力强，德才兼备，具有改革精神的干部进入领导岗位。
在选人用人标准上，邓旭初根据工作的实际需要，采取一项全新的用人标准。作为领导，哪个不喜欢听话的，但邓旭初的用人标准与众不同。邓旭初常说：“改革需要一大批敢于创新的管理人才，有些干部不怎么得心应手，还喜欢‘自作主张’，但他能打开局面，我们从心眼里喜欢他们。”邓旭初又说：“我反对行政领导和学术部门‘五代同堂’，徒子徒孙见了祖师爷不敢说话了，更不敢说新鲜话，这不利于思想活跃和新人才的产生。选人应选有创造精神的人，他们也许易得罪人，也有毛病，但长处更明显。”
正当此时，一些对改革不满者，趁机对邓旭初和交大党委的用人标准问题告了一状。1983年4月，调查组开进上海交大。
调查组进校的消息传开，校内迅速热闹起来。一些在干部制度改革和分配制度改革中，被触动了既得利益的人纷纷动起来，有的串连，有的收集材料，有的起草诉讼信。
学校党委对调查组来校进行了热情周到的安排，召开欢迎大会。调查组的同志说：“这次来交大，要在学校党委的领导下，按照上级部署，依靠广大群众，端正党风，在此基础上建设好交大领导班子。”
不久，邓旭初去武汉参加教育部院校会议，学校事务由党委副书记刘克同志负责。
1983年4月20日，党委副书记刘克主持召开全校党员大会，听取调查组的辅导报告。会议期间，调查组突然向交大党委提出5个思考题：交大干部队伍按照四化和德才兼备的要求，有哪些问题需要研究和引起注意？交大改革产生了哪些新矛盾？怎样开创交大工作新局面等。
会后，调查组在一片掌声中径自走向群众，好像根本没有看见坐在一旁主持会议的交大党委副书记刘克。会场上，一片窃窃私语，大家好像嗅出一些异样的气味：看来调查组真的要检查交大党委的问题了。顿时，担心、焦虑、幸灾乐祸等种种神色各异的眼光投向主席台。那些在改革中利益受损者、不满者蠢蠢欲动，骂娘的、哭的、叫的，无奇不有。
晚上调查组门庭若市，应接不暇。调查组非常高兴，觉得交大党委的问题一定很严重。
在武汉开会的邓旭初从电话中知道了这一切。校内几位负责人，急于征求他的意见。邓旭初意识到，事情有些复杂。学校今年选拔一大批有创新思想的管理干部，校、系领导都得到加强，调查组也知道。看来他们调查的焦点问题是用人标准问题。平时十分听话的、但求平安无事的、旱涝保收的人丢了“乌纱帽”，敢于创新的、自作主张的得到了重用。这个用人标准与以前的不一样，肯定会引起争论和一些人的不满。
但邓旭初认为：“调查组如果是公正的，他们会从事实中觉醒过来”。
一周后，调查组冷静下来，对所有反映的情况进行了整理后发现，大家集中反映的都是关于房子、工资、职称等方面的问题。
调查组分析后认为，这些问题不是这次调查的目的，不应花太多精力，但碍于这些群众对他们寄予了很大希望，不得不对其中的一些问题进行调查。结果，调查组偏离了调查的目的，过多精力放在了细枝末节上，影响了调查的速度，受到上级的责备。
4月下旬，校务委员会主任王震同志获悉学校内发生的情况，打电话要求交大党委转告调查组：“交大的每一项改革的步骤和重大措施，都是经过我同意的，有事找我，不要为难交大领导”。党办主任朱荣林根据党委副书记刘克的意见答复说：“交大党委是经得住考验的，经得住检查的，请王老放心。”
4月底，王震同志来上海参加有关活动，抽空来交大参加大学生运动会，并视察了包兆龙图书馆工地。其间他接见了全校中层以上干部和调查组全体成员。王震赞扬交大改革及其取得的成效，他说：“改革是一场革命，是革命就要进行斗争，要志同道合地不断克服改革中的困难和障碍。”
5月中旬，邓旭初乘船抵沪，刚下船，就接到调查组同志的电话，要求尽快面谈，最好当晚就见面。
第二天，在邓旭初的办公室，调查组的同志说：“前段时间，由于我们不了解情况，走了点弯路，影响了工作进度”。
邓旭初说：“第一，对于交大这一所老校，不要说你们进驻才30天，我们在这里呆了30年，也不敢说已经很了解交大的情况，因此，你们不应该刚下车就发议论；第二，你们不了解交大的情况，就应该依靠交大党委和群众，交大党委毕竟是一级党组织，还是能领导交大的，你们不应该撇开学校党委；第三，4月20号召开的全体党员大会上，调查组的讲话有些内容是不慎重的，已经产生了不良后果。既然你们提出了五个问题，就应该经过调查向全校回答这些问题，不然不能撤离。”
调查组注意力开始转向两个问题：“关于班子民主作风问题和关于用人问题”。
对于班子的民主作风问题，学校党委的基本看法是：班子的民主生活总的是正常的，在重大问题的决策上是慎重的，经过集体讨论的，并没有个人说了算的情况。不足之处：一是，邓旭初同志性子急，对有些问题的决定听取意见的面不够广，二是邓旭初同志耳朵软，对于常委已经决定了的问题，遇到个别人反映情况后，又出于同情会变卦，但当遭到否决后，他马上收回，三是全委会开的少，常委会决定一切。
调查组对这一问题有不同的看法，认为邓旭初同志不民主，因听到了不少人的反映。在交换意见的过程中，学校党委希望调查组拿出事实来说明，但调查组拿不出一件具体事例，只好收回其观点。
对于用人问题，调查组认为交大党委用人不当，一是对于已到年龄的部、处长要不要退居二线的问题。调查组认为必须站好最后一班岗，否则就是排斥老干部。因此，调查组特别注意听取被调到二线的老同志的意见。
二是对在交大改革中起到骨干作用的一些干部，要进行重点调查。对于这些干部，调查组校内校外进行了深入的调查。最后，实在找不到有根据的事实材料，只好宣告结束。
1983年8月，交大举行欢送会，邓旭初和调查组的同志分别代表交大党委和市调查组发言，对上海交大民主生活和用人问题进行了比较实事求是的评价。
2.人才交流
有了一个强有力的领导班子，邓旭初决定带领交大人大刀阔斧地改革下去。他认为，交大的发展，首先应解决人的积极性问题，人的积极性激发不出来，学校就搞不好。所以，改革的切入点就选择在这里，即打破“大锅饭”，端掉“铁饭碗”。
1979年初春，邓旭初约见科研处处长朱雅轩。
“今天找你来，是为了分析一下目前知识分子的状况。”邓旭初说。
朱雅轩略思片刻说：“邓书记，我们学校目前知识分子的状况很有点像一篓子螃蟹，互相咬住了，谁也冒不了尖，谁也爬不出去。”
“你比喻得好，请继续说下去。”邓旭初说。
“这篓子螃蟹里有水平不相上下的，力量互相抵消；有在这里英雄无用武之地的，而对外面的一些学校和科研机构来讲，由于缺乏高学历人才而造成‘用武之地无英雄’；还有三代，四代同堂的，不利于在学术上博采众长，也压得优秀的年轻人难以破土而出。”
朱雅轩停顿片刻，接着说：“还有些专业僧多粥少，有能人，但就是形不成拳头，组不成梯队，这就是人才结构不合理造成的，人才一定要有进有出，才能改变这种现状。”
朱雅轩走后，邓旭初的心情变得更加沉重了。朱雅轩只分析了一个普通现象，再看看交大的具体情况还要复杂得多。
交大是一所老学校，解放后已建立起一支具有相当水平和规模的教职工队伍。“文革”中教职工队伍曾一度受到严重摧残，粉碎“四人帮”后，在平反冤假错案和落实知识分子政策的工作过程中，教职工队伍逐步恢复和提高。但队伍庞大，人浮于事，效率不高，队伍结构不合理，后继无人，平均年龄偏高。全校教职工4600多人，其中教师近2000人，青年工人1200多人，教职工与学生的比例为1∶1，教师与学生之比为1∶2.4。与“文革”前的人数相比，总数增加了1600人，其中教师增加了近900人。人员严重超编造成了人才的积压，效率低下，1000多名教师的工作任务不足。专业课教师平均每周上课1.5节，有的一门课分成3个教师上，“讲师少讲，教授不教”成为一种普遍现象。许多业务水平较好的教师没有施展自己才能的机会。有些教师20多年没有上过讲台，有的长期作配角，“拔尖”人才难以脱颖而出。
因人员超编，新生力量难以补充，教师队伍，“学术梯队”难以建立。同一个教研室，本校同届同班毕业生成批，水平不相上下，“头碰头，脚碰脚”。提干困难，升职称困难，近亲繁殖，模式一样，难以博采众家之长。历次政治运动给同志之间留下难以消除的隔阂。一些教师个体上是能人，但整体上不合群，工作上难以有起色，甚至相互抵消力量，教研室布置一项新任务，要磨破嘴皮，“求爷爷，告奶奶”，教研室主任由于难以开展工作掼纱帽者每每有之。