学校积极投身课程教学改革，构建“新工科素养”特色课程体系，发展学生的科学素养、创新思维和实践能力,培养学生为国效力、甘于奉献的家国情怀和精益求精、一丝不苟的工匠精神，提升学生自主学习和终身发展的能力。围绕“创﹒新素养”“匠﹒心素养”课程板块，设计“创智、创造、创业、创作”“匠技、匠能、匠才、匠艺”八个课程系列的“四创﹒四匠”课程，开设几十门“新工科素养”特色选修课程，满足学生个性需求，实现学生有个性而全面的发展。如上海理工大学为学校供给的数字化设计与3D打印、负碳智慧种植箱设计开发、新松机器人、光学与智能纳米光学、碳中和与能源技术、上理工大中一体高中生涯规划课程、上理工﹒新工科实验课程、上理工﹒新工科讲堂等；学校还开设基于AI的脑机接口课程、Deepracer人工智能无人车、创客课程、DIS物理实验探究、TI与数学建模、地理可视化分析、光伏发电、生活中的益生菌、企业实训、应用化学、植物克隆、匠心话剧课程等。

学校设立上理工新工科课程实验班、日语课程教学班和人文素养实验班。上理工新工科课程实验班依托上海理工大学和格致教育集团师资力量，开展上海理工大学课程教学，加强理工科教学。上理工新工科课程实验班在高质量完成国家课程教学下，学校引进上海理工大学课程，发挥格致教育集团成员校优势，与上海市中学生业余数学学校合作强化理工科教育，打造一年一度的“业余数学节”。学校配备优秀理工科师资开展学科教学，聘请上理工知名教授、专家来校授课并带领学生开展科创项目研究和参加相关科创活动与比赛；上理工院士、教授、专家和博士围绕人文情怀系列、工程德育系列、工程技术系列在校开设上理工新工科﹒讲堂。学生有更多机会参与上理工学习与交流，学校开设“新工科素养”特色选修课程、上理工“新工科实验”课程、企业见习课程、新工科企业实训课程，发展学生的科学素养、创新思维和实践能力。

日语课程教学班在高质量完成国家课程学习基础上，以日语作为第一外语开展日语课程教学（该班级学校不开设英语课程教学）。学校聘用优秀的日语专业教师授课，开展中日课程与教学的融合学习，学校尊重学生的学习选择、尊重学生个性需求和发展愿望，为学生的全面而有个性发展搭建更多平台，将为学生赴日本大学学习、出国留学、赴日研学交流等提供指导与帮助。日语课程教学班学生也可以把日语作为第二外语参加国内高考科目。

人文素养实验班在高质量完成国家课程教学下，强化人文素养课程教学，培养学生人文情怀。学校构建个性化学习空间、提供“悦读网”等互动阅读平台、创设朗读亭等人文学习环境；学校引进上海市话剧中心专家到校开设话剧课程，在编导、表演等方面提供专业的辅导；开展一年一度的“书香校园”读书节；配备优秀的人文学科师资，开设“课外名著阅读”等选修课程，为有特长学生提供个别化学习和培养方案。

学校建设一校两区“双基地”的育人环境和硬件设施。其中北校区为人文教育基地，南校区为新工科教育基地。学校打造科创中心、TI与数学建模实验室、创新实验室、学生个性化学习空间、图书馆等教育教学设施与环境。其中科创中心包括光学实验中心、能源实验中心、stem实践基地。