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1979年1月，全国高等学校科学研究工作会议隆重召开，提出了把高等学校办成教育中心和科研中心的奋斗目标。会后，天津大学提出了把学校办成理工结合的综合性大学的建设目标，大胆革新，调整系科设置，兴办理科专业和理工结合的新专业，加强基础理论和技术基础。经过筹备调整，学校将原土木建筑工程系更名为土木工程系，原无线电工程系更名为电子工程系；在原机械制造工程、精密仪器工程、电子工程系、电力及自动化工程、化学工程、土木工程、水利工程等7个系的基础上，增加了计算机科学工程、热物理工程、建筑、船舶工程、工业管理工程、基础科学6个系；另有马列主义、体育、中文等3个直属公共课教研室；新增了系统工程、应用数学、应用物理、应用力学、工程热物理等5个专业。全校由原来的38个专业发展到43个专业，并筹备建立化学、生物及医学仪器两专业。调整后的系科和专业的更新，既有尖端科学，也有基础科学，学科布局合理，呈现良好的发展势头。
在学生培养上，学校提出了培养德智体全面发展的高级工程技术人才的培养方向，不断改革教学内容和方法，注重教学实践，使学生既能打好理论基础，又能获得基本技能和必要的实际锻炼。1981年10月，国务院决定高等学校实施学位制并授权天津大学为学位授予单位；同年，学校在1978年恢复招收硕士研究生的基础上，开始招收第一批博士生。1984年，教育部批准学校为首批试办研究生院的高校。
1978年中共中央召开全国科学大会。会上，天津大学的36项科研成果获奖，极大地振奋了广大教师和科研人员的研究精神。随后学校采取了有力措施，健全科研机构，加强组织管理，大力修订和落实学校科研规划，突出重点，缩短科研战线，并积极开展国际学术交流。1980年，全校已建立和在建研究所(室)共14个，并承担了一大批国家重点科研项目，当年即完成科研项目25项。
1980年，天津大学举行了建国以来的第一次校庆――85周年庆典。此后，学校加大改革力度，于1983年成立了人文社会科学系，将原化学工程系分为化学工程、应用化学、化学三个系，基础课部分为数学、物理、力学、外语四个系。1984年，学校制定了《天津大学1984～1990年发展规划》，提出了把天津大学办成具有工科、理科、文科和管理学科的综合性高等学校的规划目标，并规定了具体的实施指标，为学校的发展绘制了美好的蓝图，标定了发展方向和目标。到1985年底，学校综合性大学的格局已基本形成，专业设置日趋合理，系科有了较大充实和发展，全校建有研究生院、管理学院、石油化工学院，设有20个系，52个本科生专业，16个重点学科，13个博士点，45个硕士点，有14个研究所(室)，77个实验室，8个实习和生产性工厂。
为适应经济体制改革对人才培养的需要，学校又设立了技术经济与系统工程系，增设了生物化工、工业工程、国际工程管理、经济法等专业。到1995年百年校庆前，全校共有21个系，59个本科专业，其中工科系14个，理科系3个，文科系2个，管理科系2个，此外学校还建立了成人教育学院、职业技术教育学院、国家教委高等工程教育管理干部培训中心，基本形成了学士-硕士-博士-博士后完整的人才培养体系和多种形式、多种层次的办学模式。全校有各类在校生13000余人，其中本专科生9300余人，研究生2100余人，外国留学生、进修生100余人，另有成人教育学生200余人。至此，一个综合性、研究型、开放式的现代化大学已初具规模。
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