教学设计理论是在其他相关学科理论如学习理论、教学理论、传播理论、系统理论等研究的基础上建立并发展起来的。但是，更为重要的是进一步扩展到实践应用的领域，用正确的理论指导实践。许多教学设计专家把教学设计的理论应用到实践中，形成一系列过程设计模式。这些模式一方面综合了理论与技术等各方面的因素，另一方面简化了复杂的教学理论以及教学过程各要素之间的关系，因此，设计过程模式也成为教学设计理论的重要组成部分。
传统教学设计观念把教学设计过程看作纯粹是个人经验的产物，缺少一定的理论基础。现代教学设计模式则已经跳出这种传统框架，反映了现代教学设计理论与实践的状况，重点不再限于描述教学设计的具体步骤，而成为连接理论研究与实践操作之间的桥梁，其主要功能是便于教学理论在教学设计中的运用。
教学设计在实践上大致经历了四个不同阶段，体现了不同的教学理念。第一阶段把教学设计看成是应用科学。以行为主义心理学为基础，认为任何学习的结果都是由一系列预先设置的学习目标所导致，教学设计的主要任务就是把学习分解成各种类型的行为目标，根据这些行为目标选择适当的媒体和方法，为教学提供一种可行的教学序列。其倡导者大多是心理学家，如斯金纳、梅格、加涅等。第二阶段倾向于用美学的方法对教学进行设计，重视美学形式对学生的影响，强调用美学效果吸引学习者的兴趣。其倡导者是一些富有创造性的媒体制造者。这一阶段人们已经认识到教学中学习者情感尤其是兴趣的发展。第三阶段教学设计侧重于解决问题的方法和过程。主张教学设计不应该根据预先确定的目标制定机械的教学步骤，因为学习并不都是像行为主义学习理论描述的那样可以通过简单的刺激-反应过程进行。学习应通过学习者自行探究和解决问题而进行，因而强调设计的探究、协作和创造性。这种教学设计过程确立了更为复杂的学习目标，以使学习者成为可以解决问题的探究者。第四阶段，教学设计强调学习是一个动态的建构过程。尤其是进入九十年代以来，教学设计者和教师们逐渐意识到学习往往是个人的事情，学习是否成功与学习者先前已有的知识和经验有关，而且学生获取知识和经验的范围不断增加和扩展，更新和变化的速度也大大加快。教学设计目的不再是建立一系列学习步骤，更重要的是帮助学生建构自己的知识和世界。教学设计者和教师分别变成了学习背景的设计者和说明者。
以上可以看出教学设计过程模式的总的发展趋势是由原来的单一的应用科学形式转向了多样性的综合化形式。但不论怎样变化，教学设计过程都必须清楚地解决四个基本问题，一是学习者的特点是什么？二是教学的目标是什么？三是教学资源和教学策略是什么？四是怎样评价和修改？对这四个基本问题的处理和展开发生不同，就形成了众多的教学设计过程模式。
1．迪克—凯瑞的系统教学设计模式（W. Dick. & L. Carey. 1996.）
迪克—凯瑞（W. Dick & L. Carey）的教学设计过程模式最为突出，是典型的基于行为主义的教学系统开发模式，该模式从确定教学目标开始，到终结性评价结束，组成一个完整的教学系统开发过程。这个模式最大的特点是以教学理论为构建模式的基础，比较贴近教师的现实教学情况。因为在大多数情况下教师无法跳出现存课程所要求的教学内容和教学目标，他们既不可能应付大量的教学传递任务，也不需要在几个不同的场所实现他们的教学材料。所以，这个模式集中讨论了教学设计和发展的具体过程，教学设计步骤具体而详细。该教学设计模式包括三个大环节与九个小环节和最后的信息反馈修改环节。如下图所示：
1.1确定教学目标
教学目标的确定主要是通过对社会需求、学科特点以及学习者特点三个方面进行分析而得出。教学目标一般以可操作的行为目标形式加以描述。
1.1.1评估需要和确定教学目的
教学设计的第一步是评估学习的需要，有哪些方面的内容是需要学习的，并以需要的情况为依据确定教学的目的，包括在教学之后学生应该能够做什么。教学目的制订的依据有：教育需求的评估，学生需求的评估，现实中的学习问题，工作分析或者其他一些因素。这一内容可以被阐述为：确定教学目的应该做教学需要的评估
1.1.2进行教学分析
在教学目的确定之后，设计者需要确定教学目的涵盖的学习类型，以及分析完成学习任务所需要的步骤。同样，设计者也需对学习任务的从属能力进行任务分析。通过这种分析，可以得出达到教学目的所需的能力或子能力，以及这些能力之间的关系。
1.1.3分析学习者和情境脉络
强调进行对学习者和学习发生环境的分析，而取代由学科专家确认初始行为和特征。这个过程包含对学习情景线索及情景与学习任务内在联系的分析，以及学习情景的计划；也包含对学习者起点能力的分析确定等。这并不是将学生所具有的知识和技能都罗列出来，而是确定在学习任务中包含的能力和从属能力中哪些学习者已经具备和确定需要提供哪些学习资源（像认知工具、上下文的线索、必要的情境等）。
同样，设计者还应明确对教学活动将有重要影响的、另外的一些学习者的学习特征（学习风格、年龄特点等）。
1.1.4制订作业目标
在教学分析和起点能力确定的基础之上，设计者还要详细描述在教学任务完成之后，学生应该能做什么或有怎样的表现。作业目标的陈述内容包括学习者将要学习的行为，行为发生的条件以及完成任务的标准。
1.1.5开发评价的工具
主要是编制标准参照测验。测验项目测量的内容应该是行动目标中所揭示的学习者的习得能力。故设计者应注意测验项目与行动目标的一致性。
1.2选用教学方法
在教学目标确定以后，接下来的工作就是如何实现教学目标的问题。教学方法的选用可以通过选用合适的教学策略以及教学材料得以实现。
1.2.1开发教学策略
在前面五个步骤确定之后，设计者将要考虑如何形成教学策略，如教学前或教学后的活动安排，知识内容的呈现，练习与反馈和测试等。在师生相互作用的课堂教学中，教学策略的选择应根据现有的学习原理和规律、教学内容和学习者的特性等因素而定。
1.2.2开发和选择教学材料
在确定运用何种教学策略后，设计者需要考虑采用何种教学材料，进行何种教学活动，如材料准备、测验和教师的指导等。选择这些材料、活动依赖于可利用的教学手段、教学素材和教学资源等。
1.3开展教学评价
这里的教学评价也包括形成性评价以及终结性评价两个方面
1.3.1设计和进行形成性评价
行形成性评价形式可以是个别、小组和全班的测试。每一种评价的结果都为设计者提供可用于改进教学的数据或信息。
1.3.2修改教学
在形成性评价之后，设计者总结和解释收集来的数据，确定学习者遇到的问题以及发生这些问题的原因，并修改教学步骤。修改教学还包括对行动目标进行重新制订或陈述，改进教学策略和教学方法，从而导致有效教学。
最后是设计和进行总结性评价。尽管总结性评价是确定教学是否有效的步骤，但在这一教学模式中，迪克和凯瑞不认为它是教学设计的一个环节。这一步骤是评价教学的绝对价值和相对价值，在教学结束时进行。通常，总结性评价并非由教学设计者来设计与执行，因此这一步骤不被认为是教学设计过程中应做的工作。
可以看出，这一模式是基于一般教学过程的教学设计，也是一个以学生学习为中心的设计过程。以学生学习为中心应该区别于以学习者为中心，前者不一定是学习者作为教学活动的控制者，后者必定是学习者控制教—学活动。两者的共同点在于都要依据学习者学习的规律。这一模式特点包括： 第一，强调学生学习任务的分析以及起点能力的确立；
第二，教学设计是一个反复的过程，需要设计者不断进行分析、评估和修正，以期完成具体的教学任务，达到教学目标。
第三，安排教学活动，以优化每一教学事件，保证教学的整体效果。
2．史密斯和瑞根的教学设计模式
史密斯和瑞根（P. L. Smith & T. J. Regan，1993）提出的教学设计过程模式把学习者的特点、教学目标、教学资源和策略、教学评价和修改按照四个基本问题划分为三个阶段进行具体化。这三个阶段分别是分析、策略和评价。它是在“狄克－柯瑞模式”的基础上发展而来的，并且很好地吸收了瑞格卢斯的教学策略分类思想，并把重点正确地放在教学组织策略上。该模式较好的实现了行为主义与认知主义的结合，较充分的体现了“联接——认知”学习理论的基本思想，在国际上有较大的影响。如图所示。
在第一阶段，分析学习环境、学习者、学习任务，制定初步的设计项目(也是要测验的项目)。
在第二阶段，确定组织策略、传送策略、管理策略和设计出教学活动方案。组织策略涉及设计学习活动的决策，包括向学生提供呈现的类型、呈现的排列、主体的排序及结构、联系的类型、反馈的性质等等；传递策略同信息如何传递给学生的方式有关，它涉及教学媒体的选择方法、依据，对于教学媒体的选择有强烈的制约作用。管理策略是对需要得到帮助的学生与学习活动互动的方式做出决策，它涉及动机激发技术、个别化教学的形式、教学日程安排及资源配置等。
由于“教学组织策略”涉及认知学习理论的基本内容（为了使学生能最快地理解和接受各种复杂的新知识、新概念，对教学内容的组织和有关策略的制订必须充分考虑学生的原有认知结构和认知特点），所以这一点是使该模型在性质上发生改变，即由纯粹的行为主义联结学习理论发展为“联结－认知”学习理论的关键。
在第三阶段进行形成性评价，并对设计的教学活动方案予以修正。
这一过程模式中可以包含多种学习理论的内容，像行为主义学习理论、信息加工学习理论、建构主义学习理论和人本主义学习理论。
3.以“学”为中心的教学系统设计
以“学”为中心的教学系统设计是进入20世纪90年代以后，随着多媒体和网络技术的日益普及以及建构主义的学习理论被人们所理解才逐渐发展起来，这种基于建构主义理论的与“学”为中心的教学系统设计，强调发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性，有利于创新人才的培养，因此备受教育工作者重视，但以“学”为中心的教学系统设计往往忽视了教学目标分析、忽视了教师的主导作用的发挥和师生之间的情感交流，使得学生在自主学习过程中容易偏离教学目标的要求，整个教学过程显得比较散漫。而迪克和凯里系统教学设计模型的核心思想是系统化，强调整个教学过程的紧凑性。因此我们可以把迪克和凯里模式应用于以“学”为中心的教学设计中，用此模式来统一以“学”为中心的教学过程，从而达到教学的最优化
3.1教学目标分析
对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的“主题”（即与基本理论、基本概念，基本原理、基本方法和基本过程有关的知识内容）。
3.2学习者特征分析
学习者特征分析关注学习者的智力因素与非智力因素，其中智力因素分析主要包括学习者的知识分析、认知能力和认知结构变量分析。
3.3学习情境创设
建构主义认为，学习总是与一定的社会文化背景，即“情景”相联系的，创设与当前学习主题相关的、尽可能真实的情景，有利于唤醒长时记忆中有关的知识、经验与表象，从而是学习者能够利用原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识，或者对原有认知结构进行改造与重组。
3.4信息资源的设计与提供
信息资源的设计，是指确定学习本主题所需信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。对于应从何获取所需的信息资源，去何去获取（用何种手段、方法去获取）以及如和有效的利用这些资源等问题，如果学生确实有困难，教师应及时给予帮助。
3.5自主学习设计
自主学习设计是指整个以学为中心，是教学系统设计的核心内容。在以学为中心的建构主义学习环境中，常用的教学方法有支架式教学法，抛锚式教学法和随即进入教学法等。根据所选的不同教学方法，对学生的自主学习应进行不同的设计。
3.6协作学习设计
设计协作学习环境的目的是为了在个人自主学习的基础上，通过小组讨论、协商，要进一步完善和深化对主题的意义建构。整个学做学习过程均由教师组织引导，讨论的问题均由教师提出。
3.7学习效果评价设计
包括小组对个人的评价和学生本人的自我评价。评价内容主要围绕三个方面：自主学习能力；协作学习过程中做出的贡献；是否达到愿意以建构的目的。
4.几种教学设计模式的比较
4.1狄克-柯瑞模式和史密斯和瑞根的教学设计模式的比较
狄克-柯瑞模式和史密斯和瑞根的教学设计模式均可以划分为三个模块，并且不难看出他们两者的三模块相当，而且各模块中方框的内容也大致相同。二者的差别或者说史密斯－雷根模式的改进之处在于：
①史密斯－雷根模式把“教学分析”与“确定学生初始行为及特征”（即“学习者特征分析”）分成两部分，并把二者分析的结果用更具体的“行为目标”表述；而在狄克-柯瑞模式中则把“学习者特征分析”和“学习任务分析”（包括“教学目标分析”和“教学内容分析”两部分）都归入“教学分析”模块中，并对这一模块补充了“学习环境分析”框，与此同时，还取消了狄克-柯瑞模式中较为具体、琐细的“行为目标”表述框。显然，这一改进不仅使狄克-柯瑞模式的“教学分析”模块内容更充实，而且在结构上也显得更为简洁、合理。
②在狄克-柯瑞模式模式中有关教学策略部分只笼统地提到要“开发教学策略”，至于开发哪一类教学策略并未说明；而在史密斯－雷根模式中则明确指出应设计三类教学策略
③在狄克-柯瑞模式中对教学的“修改”并未放在评价模块中，这是不合理的，因为修改必须以评价所得到的反馈为依据；在在史密斯－雷根模式中对此作了调整--不仅把“修改教学”框置于教学评价模块中而且是在“形成性评价”之后，这一改进就使在史密斯－雷根模式显得更为科学。
除了以上三点差别以外，在史密斯－雷根模式和狄克-柯瑞模式的其余部分基本相同。各方框中所涉及的概念，除"组织策略"部分以外，其余都是在ID1的许多教材或专著中反复论述过的，因而都是人们所熟知的。例如学习任务分析（包括教学目标分析和教学内容分析）、学习者特征分析、学习环境分析、编写测验项目（即编写出用于衡量学生能否达到教学目标所要求能力的测验项目）、教学资料的选择与开发（或教学资料的编写与制作）、形成性评价、总结性评价……等等。所有这些概念在ID1和ID2中都基本相同，唯一有差别的是“学习者特征分析”：在ID1中学习者特征分析仅仅考虑学习者的学习基础和知识水平；而在ID2中除此以外，还应考虑学习者的认知特点与认知能力。由于对学习者特征的分析，在加涅等人的有关教学设计的著作中已有许多论述，因此，为了对史密斯-雷根模式有较深刻的理解，这里只需对“组织策略”部分作较深入的解剖即可达到目的。至于“传递策略”和“管理策略”部分，由于仍属于行为主义学习理论范畴--更有效地传递教学内容和更有效地管理教学资源，其目的都是为了向学生提供更有效的外部刺激，以便更快、更牢固地建立“刺激-反应”联结，从而达到预期的学习效果。
4.2三种教学设计模式之间的相互比较
相同点：均可分为三大模块；均有教学评价和教学（学习）目标分析，即第一模块和第三模块内容类似。
不同点：狄克-柯瑞模式和以“学”为中心的教学设计模式没有学习环境分析，而史密斯和瑞根模式有学习环境分析；狄克-柯瑞模式和史密斯和瑞根模式是先进行学习者特征分析，在进行教学（学习）目标分析，而以“学”为中心的教学设计模式则相反；狄克-柯瑞模式和史密斯和瑞根模式比较适合集体教学，而以“学”为中心的教学设计模式比较适合个别化学习；狄克-柯瑞模式和史密斯和瑞根模式的第二模块类似，与以“学”为中心的教学设计模式的第二模块差别较大。
5.肯普模式
5.1四个本要素
肯普（J.E. Kemp）认为，一个教学系统应包括四个基本要素，即学生、方法、目标和评价。也就是说，在进行教学设计时要考虑：这个教案或教材是为什么样的人而设计的？希望这些人能学到什么？最好用什么方法来教授有关的教学内容？用什么方法和标准来衡量他们是否确实学会了？
5.2三个主要问题
（1）学生必须学习什么（确定教学目标）；（2）为达到预期的教学目标应如何进行教学（即根据教学目标的分析确定教学内容和教学资源，根据学习者特征分析确定教学起点，并在此基础上确定教学策略、教学方法、）；（3）检查和评定预期的教学效果（进行教学评价）。
5.3十个教学环节
（1）确定学习需要和学习目的，为此应先了解教学条件（包括优先条件和限制条件）；（2）选择课题和任务；（3）分析学习者特征；（4）分析学科内容；（5）阐明教学目标；（6）实施教学活动；（7）利用教学资源；（8）提供辅助性服务；（9）进行教学评价；（10）预测学生的准备情况；
肯普认为四个基本要素及其关系是组成教学系统开发的出发点和大致框架，并由此引伸开去，提出了一个教学系统开发的椭园型结构模型，如下图所示。
肯普模式
5.4该模式有几个特点
首先，肯普列出了10个教学设计的“因素”，而不称之为步骤，以表示它的整体性以及设计过程之弹性。10个因素虽然根据逻辑顺时针排列，一般在设计一个新教学方案时可以按照这些顺序进行，但肯普没有用线条和箭头将各因素连接起来，说明在某些情况和条件下，可能根本不必考虑或进行全部的因素（环节），或是由任何一个因素作为设计的起点，再依实际情况继续下去。
肯普以椭园形将10项因素圈在整个系统中，并以外围的“评价”和“修改”表示这是两件整个设计过程中持续进行的工作。这更显示出系统方法的分析、设计、评价、反馈修正的工作策略实际上是在模式中每一因素（环节）中均执行的基本精神。因此，这个模式在形式上比其他许多流程型的模式更能反映系统论的观念。
肯普模式的另一个特色是将“学习需要”、“教学目的”、“优先顺序”和“约束条件”置于中心地位，以强调教学设计过程中必须随机拿这几个因素作为参考的依据。如前所述，教学系统是由一组有共同目标和相互关联的因素所组成的，其作用范围是人为设定的，因此，肯普将学习需要和教学目的置于中心正是突出了系统方法的以系统目标为导向的本质。同时，教学系统的设计过程离不开环境的制约：先考虑什么，后考虑什么，能做什么，不能做什么等等，都必须以环境的需要和可能为转换。
肯普模式不象其他许多模式那样只能按线性结构按部就班地进行设计，而是设计者可以根据自己的习惯和需要，选择某个因素为起始点，并将其余因素按照任意逻辑程序进行排列；说明因素之间具有相对独立性，如某些情况下不需要那一个因素便可不予考虑，避免了形式化；说明了因素之间的相互联系性，一个因素所采取的决策会影响其他因素，一个因素决策内容变动，其相联系的因素必须作一定的修改。
6.尼文模式
尼文（N. Nieveen）在总结前人模式的基础上，对教学开发模式进行了改进，将线性模式与环行模式相结合（如图）。该模型更加直观形象地描述了教学系统开发的真实过程，体现了如下两个方面特点：
（1）将原来的评估部分细化为形成性评价以及终结性评价两部分。形成性评价的目的是在系统开发的过程中实施评价，便于提高系统性能；而终结性评价的目的则是在系统开发结束以后进行评价，对系统性能、效果等作出定性、定量的描述。
（2）设计、开发、实施以及形成性评价是一个循环往复的统一体。一个完善教学系统的开发，往往要经过几个循环往复的过程才能实现。
尼文模式
7．加涅和布里格斯的教学设计模式
加涅和布里格斯的教学设计模式是一个很有影响的模式。依据的是加涅对教学所下的定义：“教学是一系列精心为学习者设计和安排的外部事件，这些事件用于支持学习者内部学习过程的发生”。加涅所描述的九个教学事件就成为教学序列的一般步骤：（1）引起注意；（2）告诉学习者目标；（3）刺激对必备学习的回忆；（4）呈现刺激材料；（5）提供学习指导；（6）明确行为；（7）提供行为正确与否的反馈；（8）对行为评估；（9）强化保持和迁移。
这个模式的构建以信息加工的学习理论模式为框架，遵循信息加工和认知心理学的一般观点，为设计有效的个体学习活动提供了具体的基本思路。教学设计者的任务就是提供特定的活动和技术以促进每一个教学事件的有效进行，其最终目的在于激发和支持学习者内部的学习过程。这一模式较好地适用于各种学习活动，可以根据不同的教学目标进行适当的调整和改变。
8．教学设计一般过程模式
从我国目前对教学设计过程的研究来看，基本处于刚刚起步阶段，许多问题还值得进一步研究。特别是结合具体学科的教学实际需要，在引介国外研究成果的同时，发展教学设计的理论与实践。国内一些学者归纳教学设计的四个基本问题，提出四个阶段逐步展开的教学设计过程基本模式，反映了教学设计的基本思想和教学设计的方法和过程。
（1）分析阶段。教学设计者要对学习背景、学习任务、学习者进行分析把握；
（2）选择决策阶段。要求设计者对教学模式、教学媒体、教学信息资源以及设计的方式、方法作出选择和决策；
（3）发展阶段。要求设计者创造性地设计出产品，并考虑产品的可行性；
（4）评价阶段。这个阶段对整个教学设计作出评价和修改。
此外，还有两个重要的过程，即管理过程和设计动机过程贯穿于教学设计过程始终。