ในปัจจุบันนักศึกษาในวิทยาลัยแบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มนักศึกษาทั่วไป และ กลุ่มนักศึกษาสาขาช่างอุตสาหกรรมฐานวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักศึกษากลุ่มทั่วไปจะศึกษาเหมือนกับนักศึกษาสายอาชีพทั่วๆไป ส่วนกลุ่มสาขาช่างอุตสาหกรรมฐานวิทยาศาสตร์นั้นจะมีการเรียนการสอนแบบProject-Based learning ซึ่งจะได้เรียนทั้งเนื้อหาของสายวิทย์-คณิต และเนื้อหาของสายช่าง โดยเน้นการปฏิบัติจริง และเน้นการทำโครงงานในแต่ละภาคเรียนตามความสนใจของผู้เรียน ซึ่งจะมีอาจารย์ที่ปรึกษาและมหาวิทยาลัยที่ร่วมโครงการคอยให้การสนับสนุน

เป้าหมาย

โรงเรียนเทคโนโลยีฐานวิทยาศาสตร์ เป็นโรงเรียนระดับชาติ (national school) และเป็นโรงเรียนประจำ ในระดับการศึกษาพื้นฐานช่วงชั้นที่ 4 (มัธยมศึกษาตอนปลาย) ที่มีหลักสูตรครอบคลุมการเรียนวิชาทั้งสายสามัญและสายอาชีพ เพื่อรองรับนักเรียนที่มีความสามารถพิเศษ (talented children) ทางการประดิษฐ์คิดค้น และพัฒนาเชิงเทคโนโลยี โดยส่งเสริมการพัฒนาศักยภาพ กระบวนการเรียนรู้และความสนใจที่จะพัฒนาตนเองไปสู่การเป็น”นักเทคโนโลยี”ในอนาคต ซึ่งถือเป็นจุดเด่นที่แตกต่างจากสายอาชีพแบบเดิมที่เน้นการผลิตกำลังคนในระดับผู้ใช้เทคโนโลยี หรือสายสามัญที่เน้นการสร้างนักวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดังตัวอย่างของโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ โดยนักเรียนของโรงเรียนเทคโนโลยีฐานวิทยาศาสตร์จะมีความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่มีความเข้มข้นเท่านักเรียนสายสามัญ (วิทย์-คณิต) ในขณะที่มีทักษะด้านงานทางเทคโนโลยีเท่าเก่านักเรียนสายอาชีพ ภายใต้การเรียนการสอนแบบ Project-Based learning ที่มุ่งเน้นสร้างทักษะในการแก้ปัญหาและสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ เพื่อรองรับการสร้างนวัตกรรมและสิ่งประดิษฐ์ให้กับภาคการผลิตและบริการต่อไปในอนาคต และเมื่อนักเรียนสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียน จะสามารถเลือกศึกษาต่อได้ทั้งสายอุดมศึกษา หรือสายอาชีพ (ปวส.) ซึ่งจะมีการพัฒนาหลักสูตรพิเศษในการศึกษาเพื่อรองรับนักเรียนกลุ่มนี้เป็นการเฉพาะ นอกจากนี้ โครงการฯ ยังมีความร่วมมือกับสถาบันอุดมศึกษา 4 แห่ง ได้แก่