Основні напрями наукових розвідок доктора педагогічних наук, професора Ткачової Н.О.  – педагогічна аксіологія, компетентнісно зорієнтована освіта. Розвиваючи власну наукову концепцію, професор Ткачова Н.О. активно залучає до цієї діяльності своїх учнів. Під її керівництвом захищено одну докторську дисертацію Т. О. Щебликіною  на тему «Теоретико-методичні засади моніторингу навчальних досягнень студентів гуманітарних спеціальностей вищих педагогічних навчальних закладів» (2016) та 41 кандидатська дисертація, зокрема наукові пошуки здобувачів велися за такими напрямами:

• професійна підготовка майбутніх фахівців: О.Г. Марченко «Педагогічна  умови формування критичного мислення курсантів у процесі навчання у вищих військових навчальних закладах» (2005), І.М. Жовтоніжко «Формування системи оцінно-ціннісних знань студентів вищих навчальних закладів у процесі вивчення природничо-математичних дисциплін» (2008), О.Л. Веровська «Підготовка майбутніх учителів гуманітарного профілю до формування оцінних суджень старшокласників» (2010); І.І. Шапошнікова «Персоналізація процесу навчання майбутніх фахівців з фізичної культури і спорту» (2010),  Н.В. Шварп «Формування професійної самосвідомості студентів фармацевтичного університету у процесі фахової підготовки» (2011), О.Б. Шломенко «Формування професійно комунікативної компетентності майбутніх економістів засобами інноваційних технологій» (2012), В.В. Байдала «Підготовка майбутніх учителів до виховання гендерної культури учнів підліткового віку» (2013), Т.В. Ніжевська «Підготовка майбутнього вчителя фізичної культури до використання засобів артпедагогіки у професійній діяльності» (2013), Ю.В. Бугаєвська «Формування корпоративної культури майбутніх фахівців автомобільно-дорожньої галузі у процесі професійної підготовки» (2013), О.М. Зеленська «Формування полікультурної компетентності курсантів вищих військових навчальних закладів у процесі вивчення гуманітарних дисциплін» (2013), Т.В. Сілічова «Формування суб'єкт-суб'єктних відносин у процесі фахової підготовки майбутніх економістів у вищих навчальних закладах» (2013), М.С. Дем’яненко «Формування готовності майбутніх фахівців автомобільно-дорожньої галузі до партнерської взаємодії у професійній діяльності» (2014), Т.П. Діденко «Формування досвіду професійної діяльності майбутніх учителів у процесі педагогічної практики» (2015), М.О. Нудьга «Підготовка майбутніх учителів природничо-математичних дисциплін до застосування методу проектів у старшій школі» (2015),  Г.В. Камишнікова «Формування правової культури майбутніх фахівців готельного господарства та туризму в процесі професійної підготовки» (2017), Ю.М. Дубовик «Підготовка майбутніх учителів фізичної культури до формування морально-вольових якостей учнів основної школи» (2018);

• виховання студентів у вищій школі: Т.К. Варенко «Виховання педагогічної толерантності майбутніх вчителів на основі аксіологічного підходу» (2011),  Ю.І. Старосельська «Виховання відповідального ставлення до власного здоров’я студентів в умовах освітнього простору університету» (2013), О.В. Парфьонова «Формування етнохудожньої культури майбутніх дизайнерів у позааудиторній діяльності» (2014), І.О. Штейміллер «Науково-методичне забезпечення акультурації іноземних студентів класичного університету» (2015), В.А. Головко «Педагогічний супровід професійного самовиховання іноземних студентів у вищих технічних навчальних закладах» (2015), С.С. Махновський «Формування лідерської позиції студентів в освітньому середовищі класичного університету» (2018), Я.О. Чирва «Формування міжетнічної толерантності в іноземних студентів класичних університетів» (2018);

• навчання й виховання учнів у закладі загальної середньої освіти та вищої освіти: О.В. Пліско «Організаційно-педагогічні умови моніторингу навчальних досягнень учнів старшої школи» (2012), М.В. Риженко «Педагогічна підтримка розвитку лідерського потенціалу старших підлітків у колективній діяльності» (2014), Т.Ю. Уварова  «Формування у підлітків уявлень про щастя як особистісної самореалізації» (2015), В.В. Курильченко «Формування інтелектуальної культури учнів підліткового віку в центрі довузівської освіти класичного університету» (2015), Г.А. Мариківська  «Формування мовленнєвої культури старшокласників у профорієнтаційних центрах вищих навчальних закладів» (2016);

• історичні аспекти підготовки майбутніх фахівців у вітчизняній вищій школі у другій половині ХХ ст.: Г.В. Котова «Організація самостійної роботи студентів вітчизняних університетів у другій половині ХХ століття» (2010), В.М. Мірошниченко «Розвиток теорії та практики використання ділових ігор у професійній підготовці майбутніх учителів в історії вітчизняної педагогічної думки (друга половина ХХ століття)» (2013), Ю.Ф. Шарун «Формування інтелектуальних умінь у студентів гуманітарних спеціальностей у вітчизняних класичних університетах у другій половині ХХ століття») (2014);

• порівняльна педагогіка: Ляо Цайчжи «Формування культури здоров’я у студентів вищих навчальних закладів КНР». Ху Ціїн «Формування етноестетичної культури студентів у виховному просторі університетів КНР», Чжоу Нань «Формування еколого-валеологічного культури студентів китайських університетів засобами рекреаційного туризму» (2016), О.Г. Конопельцева «Традиції сімейного виховання дітей у Франції» (2019),  Лун Фен «Формування політичної культури студентів в університетах КНР, України та Франції (порівняльний аналіз)» (2019), Чжан Ювень «Формування полікультурної компетентності студентів в університетах КНР» (2020);

• основи дидактики загальної середньої та вищої школи: Г. В. Коробська «Дидактична гра як засіб формування загальнонавчальних умінь учнів (друга половина ХХ століття) (2010), О.С. Кабанська «Формування вмінь педагогічного прогнозування в майбутніх учителів у навчальній діяльності» (2013), О.О. Наливайко «Проблема диференційованого навчання учнів середніх загальноосвітніх закладів у вітчизняній теорії та практиці другої половини ХХ століття» (2016), А.В. Бучинський «Дидактичні умови організації самостійної навчальної діяльності студентів гуманітарних спеціальностей з використанням інформаційно-комунікативних технологій» (2016).

Учні професора Ткачової Н. О. сьогодні працюють у різних закладах вищої освіти та інших організаціях України, а також у Канаді та КНР.