Рассмотрены проблемы использования прогрессивных информационных и коммуникационных технологий для развития дистанционной формы обучения, осуществления когнитивной деятельности в образовательных организациях нового типа. Освещены вопросы методологии проектирования и реализации дистанционного обучения на основе формирования унифицированной дескриптивной модели системы гибкого дистанционного обучения для конкретного учебного процесса. Описано применение математических моделей при проектировании систем гибкого дистанционного обучения и аппарата цепей Маркова для исследования эффективности дистанционного учебного процесса. Изложены основы проектирования телекоммуникационной образовательной организации и модели процессов, реализующих ее основные функции.