Sinh viên được trang bị kiến thức về cả hai mảng Tin học và Toán học ứng dụng, được rèn luyện tư duy logic, tư duy chiến lược, khả năng nhận thức, khả năng tổ chức và quản lý điều hành.
Về tin học, sinh viên được trang bị những kiến thức và kĩ năng thực hành để có thể đáp ứng được công việc của một kỹ sư phần mềm và lập trình viên.
Về toán học, sinh viên được trau dồi tư duy lôgic, được cung cấp các phương pháp, công cụ dùng để mô hình hóa và giải quyết các bài toán thực tiễn trong thống kê, phân tích, dự báo, mô phỏng,…
Với kiến thức toán ứng dụng, kỹ sư phần mềm tốt nghiệp ngành Toán-Tin có lợi thế khi xây dựng những chương trình máy tính mà bài toán thực tế đòi hỏi cao về mô hình toán học và giải thuật, ví dụ như: phân tích tài chính trong ngân hàng; quy hoạch/tối ưu mạng lưới trong viễn thông, trong giao thông; dự báo thị trường chứng khoán; dự báo lũ lụt; thẩm định đầu tư; thẩm định bảo hiểm; các hệ thống mô phỏng và tính toán khoa học,…
Với các công cụ toán học và kiến thức tin học được trang bị, sinh viên tốt nghiệp có được kiến thức toàn diện. Họ có thể làm chuyên gia tin học, chuyên gia toán học. Có những việc mà họ được ưu thế đặc biệt khi tuyển dụng như chuyên gia phân tích dự báo tài chính [quant], định phí bảo hiểm [actuary], chuyên gia quy hoạch, …
Chuyện học sinh của khối chuyên Toán - Tin đi dự thi Olympic Toán học, Tin học quốc tế và đoạt giải cao dường như là chuyện thường tình, năm nào cũng vậy. Tương tự là ở các kỳ thi học sinh giỏi quốc gia. Tuy nhiên, mỗi khóa học cũng chỉ có vài học sinh được chọn đi thi, được vinh danh ở các kỳ thi trong nước và quốc tế. Chính vì vậy, suy nghĩ của lãnh đạo khối là: Phải tìm ra phương pháp để tất cả các học sinh học có ý nghĩa. Và những "chuyện lạ" ra đời, ví như nghiên cứu khoa học với 3 năm được cấp 3 bằng, trở thành "thầy giáo" từ năm lớp 12, học để đỗ thủ khoa các trường đại học lớn, học để "săn" học bổng trị giá hàng trăm nghìn USD ở các nền giáo dục tiên tiến...
Tại sao học sinh giỏi đi mất?
“Nhà nước băn khoăn, tại sao học sinh giỏi đi mất, tại sao không yêu quê hương, đất nước? Tại sao không về? Một phần do cơ sở vật chất yếu, nguyên nhân khác do các nhà trường không giáo dục cộng đồng. Khối chuyên chúng tôi làm việc theo nhóm, sẽ giúp học sinh yêu nhau hơn, yêu quý thầy hơn. Nếu học sinh không yêu gia đình, không yêu nhà trường thì sẽ yêu cái gì ở đất nước? Chính vì thế, chúng tôi quyết định dạy toàn diện từ 4-5 năm nay rồi. Mình có dạy học sinh yêu thầy cô đâu. Phải tạo các hoạt động để các em yêu thầy cô hơn. Có như thế, thầy mới thành thánh, thành Mourinho được”.
PGS.TS Nguyễn Vũ Lương
Với phương châm giáo dục toàn diện, đào tạo theo mô hình mang phong cách quốc tế, học sinh khối chuyên Toán - Tin phải giỏi tiếng Anh, phải biết nghiên cứu khoa học. Vì vậy, việc tạo môi trường học tập, làm việc tại khối rất được coi trọng.
Bắt đầu vào lớp 10, học sinh đã được học phương pháp nghiên cứu như thế nào [How to research?]. Các em được dạy những thói quen, năng lực để trở thành nhà khoa học. Các thầy hướng dẫn các nhóm, khoảng 5 em/nhóm, lấy bài toán quốc tế mới nhất, đưa học sinh nghiên cứu xem có cách giải khác không, có xây dựng được bài toán mới không, có mở rộng bài toán được không... Sau đó, các em bảo vệ những đề tài bằng tiếng Anh, trình bày có hồn chứ không phải đọc. Học sinh bảo vệ tốt được cấp bằng nghiên cứu khoa học. Điều này khiến không ít chuyên gia, những nhà toán học rất hài lòng, thậm chí kinh ngạc. Năm học vừa kết thúc, khối còn thử nghiệm dạy toán bằng tiếng Anh. "Buổi sáng học như chương trình của Bộ GD&ĐT, buổi chiều học ngoại khóa. Chúng tôi không làm ảnh hưởng đến nội hàm của giáo dục do Bộ quy định, mà làm các động tác đẩy nội hàm đó lên. Chúng tôi có chương trình hướng dẫn tự học bằng tiếng Anh, song song với chương trình của Bộ, nhưng cố gắng đạt đẳng cấp quốc tế... Học sinh vào đây, được dạy như Tây nhưng bài toán khó hơn Tây", PGS.TS Nguyễn Vũ Lương, chủ nhiệm khối Toán - Tin cho biết.
Sang lớp 11, học sinh sẽ được học làm thế nào để trở thành trợ giảng [How to become a assistant?]. Học sinh giỏi chương nào, phần nào sẽ tìm thầy, làm việc với các thầy, viết dự án để đi trợ giảng, được rèn kỹ năng thuyết trình, làm việc nhóm... Mỗi nhóm phải qua một kỳ thi sát hạch có ban giám khảo, nếu đạt sẽ được cấp bằng trợ giảng và năm học sau, các em sẽ giảng cho học sinh lớp 10 của khối hoặc các trường khác.
Học sinh khối chuyên Toán-Tin trình bày đề tài bằng tiếng Anh tại Hội thảo “Tìm tòi - Sáng tạo” tháng 5/2010.
Lớp 12, học sinh được học làm thế nào để trở thành thầy giáo [How to become a teacher?]. Học sinh sẽ liên hệ với các nhóm thấp hơn để giảng dạy. Nhà trường tổ chức các lớp ngoại khóa để thầy giáo là các em lớp 12. Như vậy hoàn thiện chu trình khép kín, khi ra trường học sinh sẽ như một nhà khoa học. Tuy nhiên, lớp 12 còn tiêu chí thi đại học. Nhưng không chỉ là thi để đỗ, mà thi để trở thành thủ khoa và "lớp 30" [điểm tuyệt đối] ra đời.
PGS.TS Nguyễn Vũ Lương khẳng định: "Lớp thủ khoa là lớp học sinh thích học cái gì được học cái nấy, thích học thầy nào khối mời thầy đó. Bài giảng rất đặc biệt, ví như bài giảng hạn chế thời gian [bình thường thi 10 câu trong 180 phút, chỉ thi trong 60 phút, cao thủ hơn là thi nhận dạng 20 phút]. Học sinh được luyện để thi thành công. Làm thế nào không mất điểm? Làm thế nào "tịt" vẫn có điểm? Trình bày theo mạch không được dừng... Hoa hậu còn có "lò luyện" nữa là thủ khoa".
Và kể từ ngày mở "lớp 30", năm nào khối cũng có 5- 6 thủ khoa với điểm cao tuyệt đối hoặc suýt soát. Bắt đầu là năm 2007 - 2008, có 6 thủ khoa, trong đó có 2 thủ khoa đạt điểm tuyệt đối 30, đều thi vào ĐH Dược Hà Nội là Trịnh Ngọc Dương và Nguyễn Thị Thu Hồng. Năm 2008-2009, có Lê Minh Thông đạt thủ khoa khối A ĐH Ngoại thương và là 1 trong 11 thủ khoa của cả nước với tổng điểm 30. Trong khi đó, Nguyễn Hữu Hùng là 1 trong 12 thí sinh của cả nước đạt từ 29-30 điểm ở hai khối A và B [thủ khoa đúp], còn Nguyễn Thế Hưng là thủ khoa khối B ĐH Y Hà Nội với 29,5 điểm... Không chỉ chuyên tâm vào lớp thủ khoa, một lớp đặc biệt khác cũng được xây dựng, là lớp cơ bản. Lớp này học sinh học cả 3 môn, kém môn nào mời thầy dạy cơ bản nhất, chỉnh đốn lại phần cơ bản đó. Khi học sinh đạt chuẩn sẽ đẩy vào quy trình cũ, để tất cả đi đều với nhau. Đó là "lớp nắn đường", làm cho quỹ đạo học của khối yên ổn. Chính vì vậy, tỷ lệ đỗ đại học của trường là 100%. "Không có trượt đại học. Theo điểm sàn của Bộ GD&ĐT thì không bao giờ trượt, chỉ vài ba em trượt nguyện vọng 1 những trường lớn", PGS.TS Nguyễn Vũ Lương cho biết, "Học sinh lớp 12 của khối còn "có nghề" đi kiếm học bổng ở nước ngoài.
Năm vừa rồi trong tổng số 60 học bổng trên toàn quốc, các khối chuyên của trường chiếm một nửa".
Tuy thành tích sáng ngời như vậy, nhưng tại sao không nhân rộng phương pháp đào tạo, không mở rộng số lượng đầu vào? Hiện nay, mỗi khoá, khối chỉ được chỉ tiêu tuyển 160 học sinh. "Năng lực nhà trường thì tối thượng, thầy cô giỏi, nhưng cái khổ là đầu vào bị hạn chế, cơ sở vật chất thì tồi tàn, so với các nước trong khu vực thì kém chưa từng có", PGS.TS Nguyễn Vũ Lương nói thẳng, "Chúng tôi mong mỏi cho mở rộng đầu vào. Nơi đang làm việc phải mở rộng. Nếu thành trường, chắc đầu vào sẽ được mở rộng".
Ngày thành lập [tháng 9/1965], lớp Toán “đặc biệt” đặt tại khoa Toán, Trường ĐH Tổng hợp Hà Nội chỉ có 38 học sinh. Khoa Toán có ký hiệu liên lạc thời chiến là A và lớp Toán “đặc biệt” ký hiệu là A0 [A không]. Ngay từ khoá II, lớp Toán “đặc biệt” đã có 9 học sinh đoạt giải trong kỳ thi học sinh giỏi Toán quốc gia. Năm 1974, lần đầu tiên đoàn học sinh Việt Nam tham dự thi Olympic Toán quốc tế tại Cộng hoà Dân chủ Đức, học sinh Hoàng Lê Minh của khối đã giành Huy chương Vàng. Từ đó trở đi, năm học nào khối cũng có một đội tuyển mạnh là nòng cốt của đội tuyển Quốc gia.
Ngày nay, khối THPT chuyên Toán-Tin, Trường ĐH Tự nhiên [ĐH Quốc gia Hà Nội] đã phát triển vượt bậc, trở thành một trung tâm đào tạo học sinh năng khiếu Toán - Tin hàng đầu của Việt Nam. Khối đã được tặng thưởng nhiều phần thưởng cao quý như: Huân chương Lao động hạng Nhất, Nhì, Ba; Huân chương Độc lập hạng Ba; Danh hiệu “Anh hùng Lao động thời kỳ đổi mới”…