Обсуждается необходимость внедрения в систему технического образования интегративных курсов, ориентированных на обеспечение содержательной преемственности всех циклов инженерной подготовки. Обозначена возрастающая значимость естественнонаучного образования в связи с переходом на двухуровневую систему высшего образования, проанализированы его недостатки в существующей практике преподавания в технической школе. Отмечена ведущая роль физического знания в системе научного знания и системообразующая роль курса физики в структуре инженерной подготовки. Обоснована необходимость разработки интегративного учебного курса, в котором с единых методологических позиций синтезируются основные идеи гуманитарного, естественнонаучного и технического знаний. Предлагается методологическая платформа для отбора и структурирования учебного содержания курса. Показано, что структура естественнонаучной (физической) картины мира может быть представлена в виде двух взаимосвязанных блоков: научной парадигмы и научного знания. Раскрыто многоуровневое содержание каждого блока, соответствующее логике развития научного знания. На основании данного методологического подхода предложены содержание и структура учебного курса «Физические основы современных технологий», рекомендуемого для включения в цикл естественнонаучных дисциплин в системе инженерного образования. Отмечена значимость данного курса для последующего изучения базовых дисциплин технического профиля.