Современный этап развития высшего образования в технических и военных вузах характеризуется необходимостью перехода к компетентностному подходу в преподавании фундаментальных дисциплин, таких как математический анализ и линейная алгебра. Традиционные методы обучения часто приводят к формальному усвоению знаний, низкой мотивации студентов и отрыву теории от практики. Возникает противоречие между требованиями к глубокому математическому мышлению для инженерных и военных специальностей и неэффективностью классических подходов. Цель исследования выявить и обосновать педагогические условия внедрения цифровой образовательной экосистемы на базе Moodle, WebTutor и Maple для реализации компетентностного подхода, обеспечивающего формирование не только знаний, но и умений, а также мотивации к инновационной деятельности. Исследование проводилось в двух вузах (N-ский государственный технический университет и М-ская военная академия связи) на выборке из 310 студентов инженерных специальностей в течение четырех семестров. Были сформированы контрольная группа (152 человека, традиционное обучение) и экспериментальная группа (158 человек, использование экосистемы). Методы включали педагогический эксперимент (констатирующий и формирующий этапы), анкетирование, анализ цифрового следа, корреляционный анализ по Пирсону и -критерий Стьюдента. Экосистема интегрировала Moodle для структурирования контента, WebTutor для адаптивного тестирования и Maple для интерактивных исследований. Проверялись условия: проблемно-ориентированные задания, междисциплинарная интеграция, автоматизированная обратная связь и визуализация материала. Результаты показали статистически значимый рост успеваемости в экспериментальной группе: средний балл на итоговом экзамене составил 79,81 против 67,21 в контрольной (прирост 18,75%). Стандартное отклонение снизилось с 12,45 до 8,53, указывая на выравнивание уровня подготовки. Анализ вовлеченности выявил высокую активность: среднее время сеанса в Maple 48,75 мин., выполнение заданий свыше 91%. Корреляционный анализ подтвердил сильную связь между временем работы в Maple и итоговой оценкой $(r=0,812, 0,001)$. Преподаватели высоко оценили визуализацию (9,76 балла) и индивидуализацию (8,87 балла), но отметили высокую трудоемкость подготовки материалов (5,18 балла). Обсуждение результатов подчеркивает, что эффективность экосистемы обусловлена синергией педагогических условий: акцент на исследовательскую деятельность в Maple способствует глубокому усвоению и мотивации, а интеграция с WebTutor и Moodle обеспечивает контроль и коммуникацию. Полученные данные подтверждают гипотезу о преодолении противоречий традиционного обучения через цифровизацию, особенно в технических и военных вузах, где математическое моделирование напрямую связано с профессиональными задачами. Однако для масштабирования необходима поддержка преподавателей в разработке контента и повышении цифровой компетентности. Исследование открывает перспективы для адаптации экосистемы в других дисциплинах, способствуя переходу к персонализированному образованию в условиях шестой технологической революции.
The current stage of higher education development in technical and military universities is characterized by the need to transition to a competency-based approach in teaching fundamental disciplines such as mathematical analysis and linear algebra. Traditional teaching methods often lead to superficial knowledge acquisition, low student motivation, and a disconnect between theory and practice. This creates a contradiction between the requirements for deep mathematical thinking in engineering and military specialties and the inefficiency of classical approaches. The aim of the study is to identify and substantiate the pedagogical conditions for implementing a digital educational ecosystem based on Moodle, WebTutor, and Maple, in order to realize a competency-based approach that ensures not only knowledge acquisition but also skills development and motivation for innovative activity. The research was conducted in two institutions (N. State Technical University and M. Military Academy of Communications) with a sample of 310 engineering students over four semesters. A control group (152 students, traditional teaching) and an experimental group (158 students, ecosystem-based learning) were formed. Methods included a pedagogical experiment (stating and formative stages), surveys, digital footprint analysis, Pearson correlation analysis, and Student's t-test. The ecosystem integrated Moodle for content structuring, Web Tutor for adaptive testing, and Maple for interactive research. The conditions tested included problem-based assignments, interdisciplinary integration, automated feedback, and material visualization. The results showed a statistically significant increase in academic performance in the experimental group: the average exam score was 79,81 compared to 67,21 in the control group (an improvement of 18,75%), Standard deviation decreased from 12,45 to 8,53, indicating more uniform student preparation levels. Engagement analysis revealed high activity: average session time in Maple was 48,75 minutes, and task completion exceeded 91%. Correlation analysis confirmed a strong relationship between time spent in Maple and final exam grade $(r=0.812, 0.001^{\prime}$. Teachers highly rated visualization (9.76 points) and personalization (8.87 points), but noted the high labor intensity of preparing materials (5.18 points). Discussion of the results highlights that the ecosystem's effectiveness is driven by a synergy of pedagogical conditions: emphasis on research activities in Maple promotes deeper understanding and motivation, while integration with WebTutor and Moodle provides monitoring and communication. The findings support the hypothesis that digitalization helps overcome contradictions of traditional teaching methods, particularly in technical and military universities where mathematical modeling is directly linked to professional tasks. However, scaling the system requires support for teachers in content development and digital competence enhancement. The study opens prospects for adapting the ecosystem to other disciplines, fostering a shift toward personalized education in the context of the sixth technological revolution.