Дисертаційне дослідження присвячено актуальній проблемі підвищення якості вищої математичної освіти в умовах інформатизації, глобалізації та Інтелектуалізації суспільства На основі загальних закономірностей і принципів, сучасних підходів і концепцій педагогіки та психології вищої школи обґрунтовано і побудовано концепцію створення і використання комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання у вищих навчальних закладах, розглянуто Інноваційні методи навчання у вищій школі (метод проектів, навчання у співпраці, ситуаційне навчання, продуктивне навчання), обгрунтовано доцільність їх використання при навчанні математичних дисциплін. Описано структуру і зміст розроблених конкретних комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання математичних дисциплін, зокрема методів оптимізації для студентів математичних спеціальностей, методику використання систем комп'ютерної математики при розв'язуванні екстремальних задач. Наведено результати педагогічного експерименту, які підтверджують ефективність запропонованих компонентів комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання, теоретичні та практичні рекомендації щодо їх впровадження і використання у навчальному процесі вищих навчальних закладів. Ключові слова: інформаційне суспільство, інформаційно-комунікаційні технології, методична система навчання, модульно-рейтингова система, освітньо-науковий портал, інноваційні методи навчання, засоби навчання, педагогічні програмні засоби, інструментально-контролюючі програми, електронні підручники, методи оптимізації, системи комп'ютерної математики.