Рассмотрены концептуальные аспекты проблемы фундаментализации высшего технического образования, проанализированы трудности ее реализации в техническом вузе и пути преодоления этих трудностей; продемонстрирована связь фундаментализации с задачами формирования специалиста XXI века. Описана новая система фундаментализации высшего технического образования, ориентированная на использование внутренних организационных, кадровых и учебно-методических резервов вуза. Приведены примеры и результаты апробации новой системы в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте); даны рекомендации по ее использованию в других технических вузах. Пособие адресуется слушателям системы переподготовки и повышения квалификации преподавателей высших технических учебных заведений и может быть полезным всем преподавателям вузов.