就在张亚勤到处“疯玩”时，第一次期末考试的成绩让他傻眼了：入学时曾经得了满分的数学只有61分，语文71分，别的科目也差不多只有这个成绩。
老师找张亚勤谈话，并写信将这一情况告诉了他的母亲。母亲接到信后非常失望。张亚勤放假回家时，母亲严厉地批评了他：“如果说你努力了没有学好，那我不怪你；你说你睡觉，不努力，那就是你的问题了。”
就在这时，张亚勤突然发现那些玩的东西都没什么意思了。他开始看书钻研不懂的知识。他发现，钻研问题、解决问题才是最有成就感的事，一个接一个的难题是永远不会重复的乐趣！
经过一次通宵学习，他感到内心异常充实。就这样，从第二个学期开始，张亚勤的成绩开始稳步上升，到本科毕业考研究生时，他的成绩已经名列前茅。
张亚勤仅用两周完成了“不可能完成的任芽，教授叹道：“你已经达到博士水平了。”
中国科技大学是五年制，学生进校时要选一个专业读完五年，而少年班可以享受特殊待遇，第一年在少年班，第二年再确定自己的专业。1979年，上了大二的张亚勤选择了无线电电子工程专业。
本科三年级开始，张亚勤的考试成绩一直在班里名列前茅。老师讲的知识，他很容易就能领会。然而，张亚勤在学习上也有软肋，那就是动手操作能力差，而他所在的无线电电子工程专业，动手实践是很重要的一环，所以实验课一直让张亚勤很头痛。
实验课之外，计算机编程也是张亚勤的一个弱项。上世纪70年代末的电脑编程，需要用打孔机在空白卡片上凿出一些小孔，然后把卡片一张张依次插入卡片阅读机，将程序全部输入到计算机里，运算结果再通过纸带穿孔机输出的纸带展现出来。这种原始的编程工作并非易事，不管张亚勤怎么努力，穿孔机输出的纸带总是显示异常。往往下课了，他还在满头大汗地和穿孔机较劲儿。
年，张亚勤本科毕业，他选择的毕业设计是做一块电路板。张亚勤很担心这门课程通不过，所以提早就开始进行非常认真的准备。
当时实验条件差，除了图纸要自己画，实验材料也要自己去收集。实验需要的铜板，就是他跑到校办工厂里找工人师傅要的。在调试过程中，即使每根线路、每个节点都一处一处查遍了，异常状况还是接连不断。
张亚勤的这块电路板确实“惨不忍睹”：线路纵横交叉、杂乱无章，面板凸凹不平，焊接点大小不均。尽管老师安慰他“已经取得了很大进步”，但强烈的挫败感还是令他尴尬无比。
可正是这块当年令张亚勤无比难堪的电路板，如今成了中国科技大学里的一件收藏品。1999年，张亚勤以微软中国研究院首席科学家的身份回到中国科技大学，给无线电专业的师弟师妹们作演讲。教授打趣地对台下的学生们说：“我们请张亚勤给大家讲一下，这就是他当年本科毕业设计所做的电路板”
年，张亚勤本科毕业，以全班第一名的成绩考上中科大无线电电子工程专业的硕士研究生，但动手能力差仍是他的一块心病。于是，他开始重点加强实践能力的训练，并有意选了一个实践比较多的课题。
做这个课题需要到中国科技大学国家风洞实验室工作。做课题的那段日子，张亚勤几乎天天泡在实验室里，把实验室里破旧的计算机线路板、各种芯片全部拆掉，认真研究其中的构造。在很多人看来，这是一件枯燥无味的工作，张亚勤却不厌其烦。
就这样，在爆发式的集中突击后，张亚勤相当于重新制作了一台计算机所需的硬件，然后又做了一套操作系统协调软件，对计算机构造的熟悉程度有了质的飞跃。
年，邓小平在教育部的会议上明确指示，要扩大增派出国留学人员的数量：“我赞成留学生的数量增大要成千上万地派，不是只派十个八个。”在当时的理工科一流名校中国科技大学，80%的毕业生都选择了出国留学。
年底，张亚勤即将硕士毕业。由于女朋友汪健在国内，更重要的是，考虑到应该减轻母亲的负担，他认为先去工作一段时间再考虑深造，但母亲的态度很坚决：“你只要好好念你的书，经济问题不是你考虑的事。”女朋友也主张以学业为重。
于是，他正式开始着手准备留学事宜。恰好一所德国院校的管理学院来中国招生，张亚勤在匆忙之中没有考虑太多，就联系了这所德国院校。可是，申请的时候发现必须先过德语考试这一关，这就意味着要重新开始学习一门新的语言。
再三考虑之后，张亚勤还是取消了申请，着手准备赴美留学。当时已经临近三月份，很多学校的留学申请都己结束，老师对他说：“你来晚了，申请表已经审核完了，只能等下一年了。”
张亚勤突然想到了乔治，华盛顿大学的瑞曼德，比克赫尔茨教授。这位教授是全世界无线通讯领域享有盛誉的科学家，也是美国科学院和美国电气电子工程师协会的院士。张亚勤过去在他访华时和他有过交往。当时，教授对这个中国年轻人的聪慧好学留下了深刻印象，表示愿意在“需要的时候”帮助张亚勤进一步深造。
收到张亚勤的申请，教授很快就回了信，欢迎他到乔治，华盛顿大学攻读博士学位。就这样，张亚勤有惊无险地拿到了offer，如愿以偿。
华盛顿大学是9月1日开学，张亚勤10月1日赶来报到时，已经迟了整整一个月。学校建议张亚勤先学半年英语，等到春季开学再正式上课。否则，即使上课了，张亚勤也很难赶上这一个月的进度。
张亚勤不同意：“我对我的英语和学习能力有信心，我能赶上。”
工作人员让他自己去找导师：“如果教授同意你插班，你就可以上。”
张亚勤是比克赫尔茨教授的第一个中国学生，他和张亚勤谈了半个小时，就同意了这个要求，批准张亚勤直接上课了。
到了课堂上，张亚勤才见识了什么叫“国际化”。仅仅几十人的小班完全称得上“风云际会、名流云集”：沙特阿拉伯的公主、卡塔尔的王子、埃及国防部的少将有位同学还带着贴身保镖，前呼后拥，蔚为壮观。
张亚勤的导师瑞曼德，比克赫尔茨教授是IEEE（即美国电气电子工程师协会）院士。IEEE是电子技术与信息科学工程师的国际性协会，在学术界和产业界有着极大的影响。拥有IEEE院士身份则是电子、电讯、计算机领域所能获得的最高荣誉。当时中国只有3人获得了IEEE院士身份，即使在美国，提到某位教授是IEEE院士，也会令人肃然起敬。
比克赫尔茨教授同时也是IEEE通讯协会主席及通讯杂志的主编。能够在这本电子通讯领域最具权威性的杂志上发表文章，是很多科学家都引以为豪的事情。