Статья посвящена обоснованию принципов построения сетевых моделей организации и проведения учебного процесса на основе применения основных положений теории множеств, теории графов и теории топологии. Рассматриваются модели организации управления учебным процессом и модели сетевого обучения на примере структуры гипотетического высшего учебного заведения. Проводится анализ топологических свойств сетевых моделей на основе существования свойств гомеоморфизма между топологическими пространствами, характеризующими сложную систему организации учебного процесса. Проведен анализ отношений между множествами элементов рассматриваемой системы, множествами их параметров, численными значениями параметров и информационными характеристиками системы. Рассматривается также множество различных состояний (структур) системы и её подсистем, которые связаны с множествами фазовых координат, что позволяет использовать математический аппарат теории динамических систем случайной структуры. Представление систем организации и проведения учебного процесса с помощью сетевых моделей позволяет создать модели функционирования этих систем, модели информационных потоков и провести их оптимизацию на основе заданных критериев, характеризующих материальные затраты и эффективность систем.