В статье исследуются проблемы формирования и развития у студентов критического мышления, междисциплинарных и математических знаний в процессе исследования математических моделей обучения профессиональным умениям и навыкам. Цель и значимость данной работы состоит в разработке методики формирования и развитие у студентов критического мышления, междисциплинарных знаний, навыков конструирования дифференциальных моделей. Анализ результатов исследований (анализ литератур, диагностические контрольные работы, опрос, беседы со студентами) выявил, что процесс формирования и развития критического мышления состоит из формирования и развития исследовательски навыков, навыков рефлексии, применения дедукции, междисциплинарных знаний. При этом для реализации такой работы следует выработать перечень небольших тем, описывающих реальные явления, в которых сочетаются междисциплинарные знания. В работе на двух примерах проиллюстрирована методика исследования модельных уравнений в контексте формирования и развития у студентов критического мышления посредством общих понятий и междисциплинарных знаний. Предложенная методика способствует дальнейшему развитию методики формирования и развития у студентов критического мышления, междисциплинарных знаний. Полученные результаты могут быть использованы при написании интегрированных курсов.