学习理论是探究人.类学习的本质及其形成机制的心理学理论，而教学设计是为学习而创造环境，是根据学生的需要设计不同的教学计划，在充分发挥人类潜力的基础上促使人类潜力的进一步发展，因而教学设计必须要广泛了解学习及人类行为，以学习理论作为其理论基础。
由于人们对人的哲学观点和认识论的不同，当代学习理论存在着三大学派，它们分别是行为主义联结学派，认知学派和联结—认知学派。它们对学习的实质、过程、规律及其与心理发展的关系都是什么观点?它们对教学设计产生什么影响，也就是它们和教学设计的关系是怎样的呢?
第一，以行为主义联结学派心理学为基础的斯金纳程序教学运动促使教学设计过程和理论的诞生与早期发展。
行为主义是20世纪20年代在美国产生的一个心理学派别，它由华生(J.B.Watson)创始，主张用客观的方法研究客观的行为，提出心理即行为和著名的刺激—反应(S—R)联结公式，即刺激得到反应学习，就完成了。他们的“环境决定论”和学生心理(行为)发展中“教育万能论”都说明行为主义十分重视学习，但他们对学习问题的研究只注意外部现象和外在条件的探索，完全否定人的内部心理的存在。到四、五十年代，以美国斯金纳为代表的新行为主义除表现出依然是“教育是塑造人的行为”的教育在发展中起决定作用的学习观外，还区分出应答性行为和操作性行为。所提出的操作性条件反射理论强调强化在心理发展中具有较大的积极意义，主张有效的教学与训练的关键是分析强化效果、设计精密而可操纵的特定的强化方法以控制学习环境。斯金纳在长期研究中又形成了学习和机器相联系的思想，制造了教学机器来实现他“小步子呈现信息”、“及时强化”的程序教学。尽管教学机器对教师主导作用的发挥有妨碍飞对学生学习动机考虑甚少，但程序教学过程中的耐心、促进主动学习的热情和及时反馈的速度几乎是一般教师所不及的，从而导致了60年代的程序教学运动。
程序教学的最初阶段主要是讨论程序学习的方式，逐步发展到开始重视作业分析、学生行为目标的分析以及教材逻辑顺序的研究。以后又开始考虑整个教学过程中更为复杂的因素，设计最优的教学策略，并在实施后作出评价使程序设计更加符合逻辑性。
当系统科学引入教育领域之后，借助程序教学，人们更全面、更确切地探讨起教学全过程，更重视学习目标与学习结果之间关系的分析以及其它各环节之间关系的分析等。不难看出，教学设计的最初尝试已开始于程序教学的设计之中，并为后来发展的教学设计思想提供了基础。同时在程序教学运动中出现了教学设计者，这种专门人员的出现时的教学设计理论研究和探索有了专业的队伍，他们对目标理论、任务分析、个别化教学、媒体选择、形成性评价等一系列的设计问题的研究更为深入，他们从事设计的、范围也从对教学机器、个别媒体的设计拓展到对多媒体学习包乃至对整个教学系统的课程和教育项目的设计上来。这一切都促使教学设计理论得以发展。
尽管程序教学思想对教学设计产生极其深刻的影响，到70年代后，程序教学的思想和方法又被广泛用于计算机辅助教学，但是行为主义把人视为消极被动的机械结构、任由环境摆布、否定人的主观能动作用、否定大脑对行为的支配和调节作用都使他们在理论上显得苍白无力，在许多具体问题上难以自圆其说，因此教学设计不得不探求其他派别的心理学。
第二，教学设计吸收各学习理论学派的精髓作为自己的科学依据进行教学设计的实践。
行为主义学习理论中的控制学习环境、重视客观行为与强化的观点以及把知识细分为许多部分，并在学习基础上重新组织起来和划分教学过程作合理安排等思想至今还被吸取和运用于教学设计的实践之中。
随着脑科学的发展，人们对心理认知的研究逐渐增多，使心理学中认知学派占据了主导地位，为教学设计提供了更多的科学依据和思想基础。认知学派源于格式塔心理学，它的核心观点是学习并非是机械的、被动的S—R联结，学习要通过主体的主观作用来实现。瑞士心理学家皮亚杰(J.P.Piaget)提出著名的“认识结构说”认为认识是主体转变客体过程中形成的结构性动作和活动，认识活动的目的在于取得主体对自然的、社会的环境的适应，达到主体与环境之间的平衡，主体通过动作对客体的适应又推动认识的发展。他将行为主义的S—R公式改造为S—AT—R(其中T代表主体的认知结构，A代表同化)以强调认识过程中主体的能动作用，强调新知识与以前形成的知识结构相联系的过程，表明了只有学生把外来刺激同化进原有的认知结构中去，人类学习才会发生。
60年代美国最有影响的认知学派代表人物布鲁纳(J.S. Bruner)接受并发展了皮亚杰的发生认识观点。提出“认知发现说”。他认为人的认知活动是按照一定阶段的顺序形成和发展的心理结构来进行的，这种心理结构就是认知结构。关于学习过程他指出知识的获得不管它的形式如何，都是一种积极的过程，人们是通过自己把新来的信息和以前构成的心理框架联系起来，积极构成自己的知识。他赞同行为主义关于强化作用的观点，但他认为启发学生自我强化更为重要。布鲁纳提出的“知识结构论”和“学科结构论”是他在发展理论同时付诸实践的主要功绩。他认为要让学生学习学科知识的基本结构，并指出在发展的每个阶段学生都有他自己观察世界和解释世界的独特方式，给任何特定年龄的学生教某门学科，其任务就是按照这个年龄的学生观察事物的方式去阐述那门学科的结构，任何观念都能够用一定年龄学生的思维方式正确和有效地阐述出来。他还指出不应奴性地跟随学生认知发展的自然过程而应向学生提供挑战性的但是合适的机会，促使学生的发展步步向前。
从以上对认知学派的介绍我们可以看到它为教学设计带来的启示有：
①学习过程是一个学生主动接受刺激、积极参与和积极思维的过程;
②学习是要依靠学生者的主观构造作用，把新知识同化到他原有认知结构当中引起原有认知结构的重新构建才能发生。因此必须以原有的旧知识为基础来接受和理解新的知识，也只有丰富的知识才能启迪智力的发展，形成良好的认知结构;
③要重视学科知识结构与学生认知结构的关系，以保证发生有效的学习。
因此，在教学设计中，重视学生特征的分析，以学习者原有的知识和认知结构作为教学起点;重视学习内容分析，充分考虑学科内容的知识结构和学生认知结构的协调性，以保证学生对新知识的同化和认知结构的重新构建顺利进行。教学设计还特别关注教学策略的制定、媒体的选择以保证学生积极参与，促进有效学习的发生。
近20年来，美国心理学家加涅吸收了行为主义和认知两大学派的精华，提出一种折衷的观点而成为联结—认知学派的代表人物。他主张既要揭示外部刺激(条件)的作用与外在的反应(行为)，又要揭示内部过程的内在条件的作用。加涅的突出贡献还因为他致力于把学习理论用于教学实践，并亲自研究教学设计，提出一系列指导教学设计过程的观点。这些观点是：
① 学习是人的倾向或能力的改变，这种改变能够保持而不能把它单纯地归之于生长的过程。人类学习经常具有能够观察的人类行为改变的意思，因此学习是否发生可以通过比较一个人被置于某种学习情境之前和之后的行为表现的改变来推断。学习也可以是那种称为“态度”、“兴趣”或“价值观点”的一种改变了的倾向，即指在某些情境下以某种方式去行动的趋势。所以学习目标可以用精确的行为术语来描述。
② 学习结果可分为言语信息、智力技能、认知策略、态度、动作技能五大类。智力技能由简单到复杂，形成学习层次。
③ 学习发生的条件有内部条件和外部条件。认知信息加工模式表明了学习发生的内部过程和所对应的外部教学事件(活动)，教学就是安排外部条件，促进学习内部过程。不同的学习任务对应不同的内外学习条件。
④ 学习层次分析法和信息加工分析法。
体现这些观点的《学习条件》和《教学设计的原理》一直是教育技术界、教学设计人员的必读专著。
第三，教学设计本身的理论结构将随着学习理论的发展而趋向更严密更有效。
历史告诉我们，学习理论的发展使教学设计从萌芽到诞生，从起步走向发展。历史还证明脑科学的发展，使得学习心理学拨开了蒙在眼前的迷雾而逐步走向明朗。但至今为止，采用信息加工的观点来探讨人脑内部的认知过程这样一种间接的研究，仍具有一定的局限性，脑科学仍是一项未竟的事业。相信未来脑科学的继往开来将再次推动学习心理学的发展，而学习心理学的深化也必将把教学设计引向更加成熟。
当然，教学设计作为连接学习理论与教学实践的桥梁，作为把学习理论应用于教学实践中去的应用科学，其实践的开展也必将促进学习理论的不断发展、升华，二者均会在彼此的发展中相得益彰。
三、教学理论与教学设计
教学理论是为解决教学问题而研究教学一般规律的科学。教学设计是科学地解决教学问题、提出解决方法的过程，为了解决好教学问题就必须遵循和应用教学客观规律，因此教学设计离不开教学理论
首先，教学设计的产生是教学理论发展的需要。教学理论的发展有着悠久的历史，通过对古今中外大量材料的分析研究和实践检验，以发现和揭示了许多教学过程中负有稳定性、普遍性的内在本质的联系和客观规律。但是历来教学理论的研究多是只涉及教学过程及其理论原理个别方面，不能完整地反映整个教学过程，因此，在实践中推广和应用这些理论观点时，容易陷入片面。另外，教学理论中的新理论、新观点和新方法的层出不穷也带来了一些新问题，它使有些人眼花缭乱，无所适从，有些人则过分迷恋新教学观点和方法，而忽视继承教学理论发展中宝贵的财富，有些人则鼓励地强调教学过程的中的某一方面的现代化，而忽视教学过程整结构的平衡。为了克服这种教学理论研究和应用实践中的不良倾向，为了促进学生个性全面发展、为了提高教学效果，60年代初前苏联教育科学院院士巴班斯基开始将系统方法作为一般科学方法论引进教学理论的研究，企图以综合的观点，更完整地描述教学过程的诸组成部分，探讨教学过程最优化的方法。尽管人们已认识到教学理论对教学过程各要素都有了肯定的、明确的总结和认识，但是面对复杂的教学问题和教学过程中各要素的错综关系，还是感到束手无策。教学设计正是应这种需要而产生的，它把教学理论研究的重要范畴即教师、学生、教学目的、教学任务、教学内容、教学形式、方法和教学原则等要素都置于系统形式中加以考察研究和应用。
其次，古今中外教学理论的研究和发展为教学设计提供了丰富的科学依据。教学理论研究范围涉及教学基本原理(包括教学的地位和作用、教学任务和目标、教学过程的本质和规律以及教学原则等)、教学内容(课程与教材等)和教学方法(包括教学方法和手段、教学组织形式、教学评价等)等方面，其研究成果极其丰富。教学设计从其指导思想到教学目标、教学内容的确定和学匀者的分析;从教学方法、教学活动程序的教学组织形式等一系列具体教学策略的选择和制定到教学评价都从各种教学理论中吸取精华，综合运用而保证设计过程的成功。
我国教学论思想源远流长，古代孔孟为代表的儒家教学思想至今在教的方法、学的方法以及教与学的关系上仍对我们有许多影响。如孔子的“学而知之”、“多闻”、“多见”、“学而不思则罔，思而不学则殆”、“举一反三”、“循循善诱”、“因材施教’’和孟子的“自得”、“循序渐进”、“专心有恒”等精辟的论断。又如“学记’’中提出的“教学相长”、“及时施教”、“启发诱导”、“长善救失”诸原则和“问答法”、“练习法”“讲解法”等教的方法和宋朝朱熹强调的自学自得、学习首先要自己立志、自己下功夫，为学用力须是学、问、思、辨而力行之的学习动机和学习方法。近现代时期，一些进步思想家和教育家梁启超、蔡元培、徐特立、陶行知、陈鹤琴等倡导的教学要重视发展儿童的个性，从他们的特点出发，要发挥儿童主观能动性，培养儿童独立学习能力的主张也对今天我们强调从学生出发和进行学生分析有不少启迪。
教学设计形成于60年代末，因此50年代以后发展起来的当代教学理论更加受到青睐，教学设计也更多的更直接地从中吸取养和寻找科学依据。如斯金纳的程序教学理论、布鲁姆以行为结果作为目标分类依据的教育目标分类理论、掌握学习理论、形成性评价理论;布鲁纳在教学内容上提出以知识结构为中心的课程论思想，在教学方法上提倡引导—发现法和概念获得的教学程序;奥苏贝尔提出有意义学习的观点和“先行组织者”的教学程序;加涅运用信息论提出的由九大教学活动组成的指导学习程序。另外，还有前苏联赞可夫提出“以最好的教学效果来促进学生最大发展”和五条教学原则“高难度、高速度、理论知识起主导作用、使学生理解教学过程、使全班学生都得到发展”的教学与发展的理论，德国瓦根舍因的范例教学理论独树一帜地在教学内容上坚持让学生掌握从基本概念和基本知识中精选出来的示范性材料，以达到窥一斑而见全貌的效果。我国教育工作者在总结已有的教学实践基础上，在学习当代科学发展新成果并运用到教学领域的过程中，正在摆脱封闭，僵化的状态与克服片面性、绝对化的缺陷，把各执一端的理论融合并辩证地统一起来。正在建立的新的教学理论必然为教学设计的开展提供更丰富和更实用的科学基础。
最后，教学设计与教学理论的相互影响、相互作用必然会促进双方的进一步发展。
由于教学理论是对一定条件下采取一定教学行动后产生的结果的客观总结，因此就每个具体的教学理论来说，是不可能在任何条件下对解决任何教学问题都起作用，而是有其适用的条件和场合的。教学设计是运用系统方法首先鉴别教学实践中要解决的问题，根据问题的情境，通过比较选择合适的教学理论作为依据来制定解决问题的策略，试行中还可以调整。这样，教学设计在系统过程中为教学理论应用实践的成功创造了良好的环境。另外，在解决实际教学问题时，会发现有的教学理论有局限不足之处，也会发现有合适的教学理论可以借鉴的情况，这样，必然促使人们进一步研究，去改进或建立新的教学理论。而教学理论的完善、充实又必将促进教学设计的成功。