Обсуждается, что одним из видов профессиональной деятельности выпускника бакалавриата по направлению подготовки 44.03.04 «Профессиональное обучение (по отраслям)» является научно-исследовательская деятельность, которая регламентирована Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС). В рамках данной деятельности выпускник должен быть готов участвовать в различных исследованиях по проблемам подготовки рабочих, служащих и специалистов среднего звена. Для повышения качества научно-педагогических исследований в них интенсивно используются методы теории вероятностей и математической статистики. Результаты обучения студентов бакалавриата во ФГОС представлены в терминах компетентностного подхода, и поэтому их невозможно измерить. Отсутствие измерителей результатов подготовки студентов по дисциплине «Математические методы в педагогических исследованиях» не позволяет установить соответствие подготовки будущего педагога-исследователя заданным требования ФГОС. Представлена таксономическая модель математических компетенций студентов бакалавриата будущих педагогов-исследователей, перечень которых разработан методом групповых экспертных оценок. Модель предусматривает формирование трех групп математических компетенций: базовых, методологических, креативных. Каждая группа математических компетенций представлена деятельностными и когнитивными составляющими. Иерархическая структура математических компетенций соответствует модели их формирования. Предложенный перечень математических компетенций является обобщенным. Для реализации целей диагностики степени сформированности компетенции необходимо конкретизировать их в контексте определенной темы данной дисциплины. Рассмотренная модель математических компетенций позволяет конкретизировать цели обучения, формулировать рекомендации для оптимального формирования системы компетенций, оптимизировать процесс обучения студентов.