Однако организация школ ФЗУ не поспевала за темпами индустриализации — большинство квалифицированных рабочих кадров готовилось без отрыва от производства. В 1931 г. была установлена единая система рабочего обучения без отрыва от производства. Она состояла из следующих звеньев: вводные курсы знакомили новых рабочих с основами специальности, давали им элементарные навыки работы; производственно-политехнические курсы готовили кадры рабочих массовой квалификации (3—4-го разряда) и давали общее начальное образование; рабочая техническая школа занималась подготовкой рабочих средней и высшей квалификации и младшего технического персонала и одновременно повышением общеобразовательного уровня в объеме программы семилетней школы. За два года существования (1931–1932) этой системой было подготовлено для тяжелой индустрии 347 тыс. рабочих.
Подготовка кадров непосредственно на производстве осуществлялась и через индивидуально-бригадное ученичество на предприятиях, шефство старых производственников над молодыми рабочими. В годы первой пятилетки резко увеличилась численность учеников в крупной промышленности: с 133,3 тыс. человек в 1928 г. до 582,6 тыс. человек в 1932 г., т. е. в 4,4 раза, а удельный вес учеников к общему числу рабочих вырос с 5,5 до 12,9 %.
Массовое освоение новых производств и новой техники требовало организации наряду с практическим и теоретического обучения. Постановлением Совета Труда и Обороны от 30 июня 1932 г. было введено обязательное обучение рабочих, обслуживающих сложные агрегаты, установки или механизмы, техническому минимуму знаний. С 1 октября 1932 г. устанавливался техминимум для рабочих ведущих специальностей металлургической, машиностроительной, угольной и химической промышленности. В начале второй пятилетки была введена сдача обязательного техминимума для всех рабочих.
В годы второй пятилетки (осенью 1933 г.) школы ФЗУ были реорганизованы в профессиональные учебные заведения для подготовки квалифицированных рабочих массовых специальностей (из лиц, окончивших семилетку). За счет сокращения общеобразовательных предметов сроки обучения уменьшались с 2 лет до 6 месяцев, а по наиболее сложным специальностям — до года. Это дало возможность увеличить пропускную способность школ ФЗУ. Однако эти меры были целесообразны на короткий период, лишь для ликвидации особенно острой нехватки обученных рабочих в промышленности. Школы ФЗУ с сокращенным сроком обучення не обеспечивали подготовки квалифицированных рабочих по целому ряду специальностей, требовавших более высоких технических знаний и более длительного производственного обучения. Поэтому постановлением Совнаркома СССР в августе 1935 г. для учащихся, овладевавших в школах ФЗУ тяжелой индустрии особо сложными и ответственными специальностями, срок обучения был продлен до 1,5–2, а затем и 3 лет. Вскоре таким же образом была перестроена работа школ ФЗУ и других отраслей промышленности. За годы второй пятилетки система фабрично-заводского ученичества подготовила 1,4 млн. квалифицированных рабочих — втрое больше, чем в первой пятилетке.
Во второй пятилетке продолжались поиски наиболее рациональных форм обучения рабочих непосредственно на производстве. Производственно-политехнические курсы и рабочая техническая школа в 1933 г. были преобразованы в производственно-технические курсы I и II ступени, просуществовавшие до конца 1935 г. Производственно-технические курсы I ступени с шестимесячным сроком обучения готовили кадры рабочих массовых профессий; производственно-технические курсы II ступени, где обучение было рассчитано на 10 месяцев, готовили рабочих средней и высшей квалификации. Только за 1933 г. этой системой было подготовлено 178 тыс. квалифицированных рабочих для тяжелой промышленности.
Совершенствовались индивидуально-бригадное ученичество, шефство кадровых рабочих над новичками. В целом по промышленности численность учеников, получивших квалификацию таким путем, за 1933–1937 гг. составила около 1,6 млн. человек.
В период широкой реконструкции народного хозяйства и массового овладения новой техникой нельзя было ограничиваться только обучением новых кадров. Необходимо было вооружить знаниями передовой техники всех работающих на производстве. Основной формой повышения квалификации рабочих в годы второй пятилетки явился техминимум. Сдача его, обязательная сначала для рабочих металлургической, машиностроительной, угольной и химической промышленности, была постепенно распространена и на другие отрасли индустрии. Техминимум включал изучение ряда хозяйственно-политических, общеобразовательных и специально-технических вопросов, техники безопасности и хозрасчета.
В 1933 г. на предприятиях по инициативе комсомола развернулось движение за сдачу общественно-технического экзамена на право управления механизмами, а в 1935 г. был введен государственный технический экзамен для рабочих, изучающих техминимум.