Trong khu vực công nghệ như khoa học máy tính, kĩ nghệ phần mềm, cũng như các lĩnh vực STEM khác, tài liệu mới thường được xây dựng trên đỉnh các môn học trước. Những sinh viên không hiểu tài liệu trước sẽ gặp khó khăn để hiểu tài liệu tiếp và đó là lí do tại sao nhiều sinh viên thất bại trong lĩnh vực STEM. Trong giáo dục truyền thống, một số sinh viên có thể qua được các kì thi bằng việc ghi nhớ sự kiện, nhớ lại chúng trong khi thi, và rồi quên hầu hết chúng sau đó. Nhưng trong các lĩnh vực STEM, điều mấu chốt cho sinh viên là giữ lại điều họ học để xây dựng kĩ năng và năng lực của họ vì họ tiếp tục giáo dục của họ rồi bắt đầu nghề nghiệp như các nhà chuyên môn có năng lực.
Để làm cho sinh viên giữ lại được tri thức của họ, điều quan trọng là dùng các phương pháp như học qua hành, nơi sinh viên áp dụng tích cực điều họ đã học bằng việc giải quyết các vấn đề thay vì ngồi thụ động và lắng nghe bài giảng dài. Điều đó không có nghĩa là thầy giáo phải không đọc bài giảng nhưng bài giảng phải được dùng theo cách tương tác nơi câu hỏi được nêu ra để khuyến khích sinh viên tham gia vào thảo luận.
Để giúp cho sinh viên học tích cực, tôi thường dùng các trường hợp nghiên cứu để kích thích tư duy của họ. Các trường hợp nghiên cứu là việc học dựa theo vấn đề khuyến khích sinh viên nghĩ sâu hơn về những vấn đề có thể xuất hiện trong chỗ làm việc. Bằng việc cho họ một hoàn cảnh hay tình huống và yêu cầu họ thảo luận, sinh viên sẽ thu được cái nhìn rộng hơn, cải tiến tri thức của họ, và học nhiều.
Một trường hợp nghiên cứu mô tả cho một vấn đề thực trong công nghiệp mà yêu cầu sinh viên suy nghĩ một cách logic theo cách từng bước một để giải quyết vấn đề. Nó tuân theo hình mẫu chung về xem xét vấn đề, lập kế hoạch để giải quyết vấn đề, áp dụng giải pháp, và kết quả. Chẳng hạn: Người quản lí dự án phân chia tổ dự án thành bốn nhóm tương ứng theo vòng đời: Yêu cầu, Thiết kế, Viết mã và Kiểm thử. Nhưng phần mềm có lỗi rất cao.
Nhóm kiểm thử tiến hành nhiều kiểm thử để sửa chúng nhưng phàn nàn rằng mã thường thay đổi và họ không có thời gian kiểm thử mọi thứ. Nhóm viết mã phàn nàn rằng thiết kế thường thay đổi nên họ phải viết mã rồi viết lại mã thường xuyên. Họ đổ lỗi cho nhóm thiết kế làm việc kém nhưng nhóm thiết kế biện minh rằng đó là vì nhóm yêu cầu thường thay đổi yêu cầu cho nên họ không thể thiết kế tốt được. Trong trường hợp này, người quản lí dự án phải làm gì? Làm sao bạn giải quyết được vấn đề này nếu bạn là người quản lí dự án?
Khi sinh viên đối diện với khó khăn mà họ không thể giải quyết được, thay vì cho họ câu trả lời, tôi thách thức họ: “Em đã làm việc bao lâu về nó trước khi em quyết định rằng em không thể làm được nó? Em dùng cách tiếp cận nào? Em có nói chuyện với bạn em không? Em có thể liệt kê ra mọi điều em đã thử nhưng vẫn không thể làm được không? Nếu em có thể hỏi ba câu hỏi về vấn đề mà em có bây giờ, em sẽ hỏi câu hỏi nào?” Bằng việc khuyến khích sinh viên đi tới câu trả lời bằng việc làm cho họ nghĩ sâu sắc, thầy giáo đang thay đổi thói quen của họ từ tuỳ thuộc thụ động vào thầy giáo sang tư duy tích cực về cách họ giải quyết vấn đề.
Khi sinh viên bảo tôi rằng họ không giỏi cái gì đó, tôi sẽ hỏi: “Điều gì xảy ra khi em phải làm những điều này? Nếu em không thích toán nhưng việc làm của em yêu cầu rằng em phải làm toán, em sẽ làm gì? Em có muốn quay lại trường để học toán hay học bây giờ?
Khi sinh viên dường như ngần ngại, tôi sẽ hỏi: “Em đã bao giờ học cái gì đó em nghĩ em không thể học được không? Vài năm trước, em thậm chí đã không biết cách lập trình nhưng cái gì xảy ra bây giờ? Em cảm thấy thế nào một khi em đã học nó? Em tới trường để học và điều đó cần thời gian. Ai đó học nhanh hơn người khác nhưng đến cuối tất cả các em sẽ học cùng một thứ chừng nào em còn đưa nỗ lực vào. Đừng bao giờ từ bỏ; đừng bao giờ cảm thấy rằng em không thể học được cái gì đó. Chừng nào em đưa tâm trí em vào trong nó, em sẽ có khả năng làm nó.
Khi em tìm việc làm nếu người quản lí thuê người hỏi: “Em học gì trong trường?” Em sẽ trả lời thế nào? Em có nói: “Tôi không học cái gì không? Nếu họ hỏi em: “Nói cho tôi về kĩ năng của em?” Em trả lời thế nào?
Kĩ thuật học tích cực khác mà tôi thường dùng là “Phản hồi năm phút” tại đó tôi yêu cầu sinh viên viết ra ý nghĩ của họ lên mảnh giấy trước khi kết thúc mỗi lớp bằng việc trả lời những câu hỏi sau: “Em học điều này ….. trong lớp hôm nay.” “Em còn lẫn lộn về … trong lớp hôm nay”, “Em muốn thầy giáo giải thích thêm về …”
Sinh viên không cần ghi tên của họ lên mảnh giấy và sẽ không được cho điểm cho nên không có sợ trong việc làm bài tập này. Tôi thu thập những mảnh giấy này như việc đánh giá về việc dạy riêng của tôi nhưng lí do thực là để làm cho sinh viên nghĩ về lớp học ngày hôm đó. Đầu tiên họ phải viết điều họ đã học trong lớp. Nếu họ không chú ý, họ không thể viết được điều đó. Nếu họ không đọc tài liệu trước khi lên lớp và không tham gia vào thảo luận lớp, họ không thể trả lời rõ câu hỏi thứ hai và thứ ba.
Thỉnh thoảng tôi cho bài tập về nhà mà sinh viên phải trả lời các câu hỏi như: “Nếu một người bạn hỏi em liệu bạn đó có nên học môn này không. Em có lời khuyên gì về nó? Tại sao?” “Em sẽ nói với bạn em cái gì nếu họ muốn học tốt trong môn này? “Nếu em mà học môn này lần nữa, em có làm cái gì khác không? Cái gì và tại sao?” Bằng việc trả lời những câu hỏi này, sinh viên phải nghĩ sâu về điều họ đã học, điều họ đã làm và tài liệu mà họ cần biết để làm tốt. Bằng việc suy nghĩ về việc học của họ trong lớp, sinh viên có thể có khả năng giữ lại một số tri thức.
Tại lúc cuối từng môn, tôi cũng yêu cầu sinh viên viết bài luận 3 trang: “Nhận diện ba điều quan trọng nhất em đã học trong môn của thầy. Giải thích cách em đã học chúng, và cách chúng có thể đóng góp cho thành công của em trong môn tiếp và trong nghề nghiệp tương lai của em.” Bài tập này sẽ buộc sinh viên suy nghĩ về năng lực học tập của họ và họ đã học được bao nhiêu.
Tôi thường cho sinh viên một kịch bản điển hình như “Em có một cuộc phỏng vấn việc làm với công ti tốt nhất mà em thực sự muốn làm việc cho. Người phỏng vấn hỏi “Tôi thấy rằng bạn đã học môn ____ từ giáo sư Vu. Cái gì là điều quan trọng nhất bạn đã học được trong môn đó?” Em sẽ đáp ứng lại thế nào? Ba điều nào em sẽ nói? Nếu người phỏng vấn hỏi: “Bạn đã phát triển kĩ năng nào ở đại học? Môn học và kinh nghiệm nào đã đóng góp cho phát triển đó?” Em sẽ nói gì cho người phỏng vấn? Bằng liên tục hỏi những câu hỏi có tính thách thức bạn sẽ buộc sinh viên phải nghĩ sâu về thói quen học của họ và có khả năng giữ lại điều họ đã học.
Để thành công trong thị trường việc làm cạnh tranh này, sinh viên phải thay đổi thói quen học của họ từ thụ động sang tích cực để có khả năng giữ lại tri thức của họ và phát triển những kĩ năng cần thiết. Họ phải hiểu rằng mục đích của việc học không phải là để qua các kì thi hay để thu lấy bằng cấp mà để có kĩ năng giúp cho họ xây dựng nghề nghiệp mạnh sẽ kéo dài cả phần còn lại của đời họ.
