У дисертації на основі аналізу психолого-педагогічної наукової літератури обґрунтовано теоретичні основи формування і розвитку навчально-дослідницьких умінь студентів фізико-математичних спеціальностей у процесі навчання математичної інформатики. Розроблено окремі компоненти методичної системи навчання математичної інформатики на основі дослідницького підходу із застосуванням електронного навчального середовища, створеного на базі Моосіїе. Дидактична система навчально-дослідницьких задач розглядається як засіб розвитку дослідницьких умінь студентів. Виокремлено та охарактеризовано основні типи задач, серед яких задачі з динамічною умовою, задачі на моделювання, на опрацювання експериментальних даних, графічне дослідження і створення анімаційних моделей, оптимізаційні задачі, задачі з параметрами, розв'язування яких за допомогою засобів комп'ютерних математичних пакетів сприяє розвитку навчально-дослідницьких умінь студентів. Розглянуто елементи використання засобів систем комп'ютерної математики для програмування візуально-орієнтованого інтерфейсу, що може використовуватися для підтримки навчальних досліджень. Встановлено, що використання запропонованих компонентів Методичної системи навчання математичної інформатики, спрямованого на розвиток навчально-дослідницьких умінь, дає змогу активізувати навчально-пізнавальну діяльність студентів, посилити мотивацію до навчання, прикладну спрямованість результатів навчання математичної інформатики, забезпечує можливість формування у студентів узагальнюючих прийомів мислення та розвитку інтелектуальних здібностей.