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天津大学在长期的办学历程中，以“实事求是”为校训，坚持“严谨治学、严格教学要求”的方针，对学生实施综合培养，使之达到全面发展；坚持产学研的密切结合，提高办学水平和教育质量，形成了具有丰富内涵、有时代特征的本科教学工作特色。
坚持“实事求是”，将贯彻“双严”方针作为保证和提高教学质量的基本手段
坚持“实事求是”和“严谨治学、严格教学要求”的方针，是具有百年历史的天津大学的优良传统。早在建校初期，它就以“实事求是”为校训，对教师实行严格聘任，对学生实行严格挑选、严格考核和管理。天津大学继承并发扬了这一优良传统，将“实事求是”的精神贯穿于学校的各项工作中，在教学过程中以“严谨治学、严格教学要求”的“双严”方针作为保证和提高教学质量的基本手段，在长期实践中形成了自己的办学特色。
天大以“严谨治学、严格教学要求”作为教学管理工作的基本出发点，在教学管理工作中坚持严格制度、严格管理、严密组织，通过制定完整的管理规章制度，使教学工作的方方面面都有章可循。该校建立了严密的教学管理组织系统，通过校、院两级教务管理机构对教学工作的全过程进行管理。实行了期中教学检查、青年教师跟踪检查、教学观摩和校系两级教学督导等一系列教学质量评价、监控措施，通过多种渠道及时反馈教学过程的动态信息，从而发现问题、解决问题，形成完善的教学质量保证体系。
学校以“严谨治学、严格教学要求”的方针指导师资队伍的建设与发展，要求广大教师严谨执教，对教师实行严格聘任、严格选拔、严格考核。在教师聘任、职称评定中，学校把教学工作的质和量放在首位，以教师的素质、能力和水平作为聘任的主要标准，实行竞争上岗、低职高聘和高职低聘。对教学效果优秀的教师，优先晋升；出现过教学事故或教学效果差的教师，则取消其晋升资格或暂缓晋升。
学校坚持严格选拔制度，重点选拔和培养中青年骨干教师和后备学术带头人，为他们的成长创造条件。学校设立了多种“奖教金”，鼓励教师进行教学改革的研究与实践。坚持每年举办“教学观摩月”活动；每两年举办一次“青年教师讲课竞赛”，为广大教师树立榜样。
学校还重点加大了对青年教师的考核和培养力度，坚持对青年教师实行“岗前教育理论培训合格证”和“课堂教学验收合格证”的“两证”上岗制度，组织专家组对获得上岗证的青年教师进行连续三年的跟踪考察，使天津大学教师队伍的整体素质始终保持一个比较高的水平。
天津大学的“双严方针”，不仅体现在“教”的一面，同时也体现在“学”的一面。该校从人才培养的目标出发，对学生坚持严格管理、严格要求、严格纪律、严格选优。他们强调，对学生管理要注意全程性，从学生入学到毕业的整个学习过程中的每一个具体环节都进行严格管理，严格要求。如：对缺勤1／3或缺交平时作业、实验报告达1／3的学生，取消本课程考试资格；允许少部分学生经批准后免修部分课程，但必须通过同等考试取得学分；对主要基础课采取全校统考、考教分离、统一阅卷的措施，提高考试成绩的真实性和可比性。该校还形成了一套严格的考试管理制度。
“双严”方针既保证对学生严格施教，又鼓励和培养学生的创新精神。学校建立了面向优秀学生的全面选优制度、优异生制度、免试攻读博士研究生制度、双学位以及主辅修制度，设立了包括三好学生奖学金在内的60余种奖学金，并实行一系列因材施教的措施，极大地调动了学生的学习积极性。
实施教育目标、内容、方式、过程的全面综合，对学生进行全程培养
改革开放以来，天津大学根据经济建设、社会发展和科学技术进步的需要，积极进行人才培养模式的探索与实践，坚持德智体等全面发展的育人原则，注重对学生的综合培养，力求使学生获得全面发展。1998年，学校制定并实施了突出“综合培养”特色的培养方案，提出教育目标综合，德智体等方面全面发展；教育内容综合，即知识、能力、素质的综合提高；教育方式综合，课内（第一课堂）、课外（第二课堂）、社会实践统筹安排；教育过程综合，从入学到毕业各个环节全程综合。这一模式在人才培养实践中收到了显著效果，其研究与实践成果获得了天津市“普通高等学校优秀教学成果”一等奖和国家优秀教学成果二等奖。
为实现德智体全面发展的人才培养目标，天津大学根据当代青年学生的特点制订了德育实施纲要，将德育的4 大类教育内容按年级分层次具体安排在培养方案中，通过“两课”教学和课外研讨、思想政治工作、社会实践等多种形式教育学生，形成了较为完整的德育体系。
在智育方面，学校着眼于扩展学生的科学视野，启发学生自主思维。改变基础课单纯为专业服务的思想，拓宽基础，在注重加强自然科学基础和工程技术基础的同时，加强人文与社会科学基础，要求每个专业必须设置经济管理类必修课，每位学生在校期间必须修读至少6 学分的人文与社会科学类选修课。学校还设置了管理工程、英语、技术经济、电子信息技术等10个辅修专业，使学生根据自己的兴趣和志向，进一步拓展知识面，构建综合的知识结构。
在体育方面，学校深化体育教学改革，将体育教学内容与课外体育活动相结合，加强对学生课外体育活动的指导，促进了学生身体素质的全面提高。近三年来，天津大学的学生体育合格达标率均为99%以上。
在本科教育中，学校树立学生是学习主体的观念，采取有力措施压缩课内学时，将四年制总学时控制在2500个左右，为学生的自主学习和独立思考留出足够的时间。学校精用课内学时，根据科技发展和社会需要精选和更新教学内容，改革教学方法并运用现代化教学手段提高课堂讲授效率。
学校以充分发展学生优良个性为着眼点，开展多种形式的因材施教。实行基础课分层次教学，每届约有10%的学生参加高层次班的学习；学校实行优异生制度和主辅修制度，每届学生中约有40人被选拔进行特殊培养；20%的学生修读辅修学位（专业）。
学校重视培养学生的创造能力，积极组织学生参加国际国内的大学生学科竞赛和科技竞赛，坚持每年组织校内高等数学、英语竞赛、科技发明活动和科技竞赛，吸收高年级学生参加科研实践。早在1984年，学校就成立了学生科技协会，1997年又创办了学生学报，并实施学生科技立项。学校举办的学生课外学术科技作品竞赛和实用小发明竞赛，共收集学术科技作品1400余件，参赛学生数千人。
天大还十分重视对学生组织管理能力的培养，每年暑期，都组织内容丰富的社会实践，参加的学生达70%以上。学校还建立了校、院、班志愿者服务三级网络，初步实现了志愿者服务“基础化”、“长期化”。学校通过多种途径加强对学生的文化素质教育，强调对学生的全过程培养和学校整体育人环境的优化，不仅要求课堂教学内容整体优化，而且注意课堂教学与课外教育活动的统筹安排。综合培养方案既包括课堂教学的培养计划，也包括政治理论研讨、科研实践、文化艺术及体育活动、读书活动、社会实践、心理健康指导等多项内容的课外教育计划，已经成为学校课堂教学的重要补充。
探索产学合作教育模式，提高人才培养质量
产学研结合既是实施“科教兴国”战略的重要措施，也是新的办学模式和人才培养模式，作为以工为主，理工结合的综合性大学，天大在注重科研成果向产业部门转化和加强与企业的科技合作的同时，积极进行产学联合办学和产学合作教育模式的探索，取得了丰硕成果。
早在80年代中期，该校就与中国石化总公司合作，成立了石油化工学院。石化总公司投资1000多万元在天大兴建了教学楼，石油化工学院则每年为中国石化总公司培养200名高级人才， 由于双方每年都有多项科研项目合作，使许多本科生毕业设计得以“真题真做”。
“八·五”期间，天津大学根据社会发展和企业需要，与华北制药厂、天津奥的斯电梯公司和核工业第四研究设计院等单位进行了“3+1+1”合作教育试点，共涉及到四届10个系12个专业。 “九·五”期间，该校又在认真总结经验的基础上，作为教育部部属工科院校惟一试点单位，继续立项进行产学合作教育的探索研究。学校与霍尼韦尔（天津）公司签订协议，采用了“3+1+1”顶岗培训学生的教育模式； 与小浪底水利枢纽建设管理局签订了“3+0.5+1.5 ”教育模式的合作教育协议，在5 年国际工程管理专业学生中较好地实现了理论与实践结合及实习锻炼与顶岗工作的结合，增强了人才培养的针对性，提高了学生的适应能力和开拓创新能力。产学研合作带动了实习基地的发展，目前，学校已建立了一批相对稳定的实习基地，极大地支持了学校的本科教学实习工作。
产学研合作也为更新教学内容创造了条件。在产学结合的基础上，学校注重科研成果与本科教学内容结合，既更新了课程内容，让学生学到了新的知识，了解了最新的科研成果和学科前沿动态，又激起了学生的创新欲望和创造能力。学校流体力学学科组，将其科研成果转化为教材内容和实验内容，他们新开设的流动双折射、流动显示图象的处理和分析等12个实验，反映了当前国内最新的流体力学测试技术和实验水平，获得国家优秀教学成果一等奖。