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。