Принцип проблемности отражает требования психолого-педагогической закономерности, согласно которой введение таких стимулирующих звеньев, как проблемная ситуация и практическая направленность, повышает эффективность усвоения учебного материала. Этот принцип реализуется постановкой и решением укрупненных проблем, а также служит исходным положением для конструирования логики проблемного модуля и его элементов, в частности для элементов теоретического блока проблемного модуля. Требования принципа проблемности отражаются в проблемном блоке при постановке проблемы и выдвижении гипотез, в теоретическом блоке – при обосновании выдвинутых гипотез и в блоке стыковки – при решении проблемы и обосновании ее решения.

Принцип конгитивной визуализации следует из психолого-педагогической закономерности, согласно которой эффективность усвоения повышается, если наглядность в обучении выполняет не только иллюстративную, но и конгитивную функцию. Именно поэтому составными компонентами проблемного модуля являются конгитивно-графические учебные элементы (блоки-рисунки), выполненные в цвете. Рисунок положительно влияет на развитие зрительной памяти и пространственного мышления учащихся. Тем самым блок-рисунок помогает подключить к процессу усвоения учебного материала богатый потенциал образного правого полушария мозга, которого так не хватает при традиционном «левополушарном» обучении. К тому же блок-рисунок, компактно иллюстрирующий содержание учебного материала, способствует формированию у учащихся системности знаний. Помимо того, что блок-рисунок, выполненный в цвете, служит одним из средств эстетического воспитания учащихся, он выгодно отличается от черно-белого рисунка.

Принцип опоры на ошибки направлен на систематическое создание в процессе обучения ситуаций на поиск ошибок. Этот принцип направлен также на разработку дидактических материалов и средств, ориентированных на формирование аппарата предвосхищения в структуре функциональной системы психической деятельности обучаемых. Немаловажная роль принципа опоры на ошибки заключается в ориентации обучения на формирование критичности мышления – составного компонента профессиональной компетентности специалиста.