2003～2007年，按照教育科研与提高学生的素质结合，与提高教师的素质结合，与提高教育教学质量结合“三个结合”的指导思想，积极开展课题研究。一抓前瞻性课题立项，突出应用性实践研究，一抓立项课题过程性研究。“十五”期间，6项课题研究被立为省级课题，其中2项为重点课题；省级滚动课题2项，市级课题48项，其中1项重大课题、5项重点课题；县级课题169项，参与国家级课题研究1项，构成以国家级课题、省级课题为龙头，市级课题为主体，县级课题为补充的课题体系。2006年，有88项县级课题、32项市级课题、2项省级课题、1项国家级课题通过相应级别的鉴定。同年，在“十一五”规划课题的评审立项中，有7项被确立为省级重点课题，9项立为省级课题，9项立为市级重点课题，52项立为市级规划课题。确立县级重点课题30项，县级规划课题169项。2007年，肥城市被确立为“创新教育”实验区，实验中学、实验小学、石横中心中学、汶阳镇中心小学4所学校成为山东省创新教育实验学校，市教学研究室承担子课题“教学反思与教师专业化成长的策略研究”的研究任务。至2007年，创造教育、探究教学、合作学习、心理健康教育等泰安市以上实验基地或实验学校共计28处。科研水平的提高，促进了课堂教学改革不断深化，课堂教学行为不断规范，教育教学质量不断提升。2004～2007年，在泰安市连续4届创新课大赛中，54名教师获创新课一、二等奖。实验中学周茂刚、韩英等被选拔参加泰安市组织的“创新课送课下乡活动”。2004年，教育局被评为“山东省教育科研先进单位”、市教学研究室被评为“山东省先进教研室”。“综合实践活动小课题研究”经验在全国大连、福州会议、昆山会议、烟台会议上交流。在2003年全国“创新教育”理论研讨会、2004年山东省第三届教育科研工作会、2005年山东省创造教育年会、2006年山东省课程与教学专业委员会成立大会、2007年上海首届教学改革国际研讨会等会议上作典型发言。