在教学过程中，教师是教学信息的传播者，学生是教学信息的接受者，媒体是教学信息的载体。但教师的活动，媒体的选择、学生的反应都是要受到教学目标控制的。它们之间的关系如图5-3所示。根据这一原理，教学系统设计必须首先确定教学目标。它包括总体目标和具体目标两个层次，总体目标就是优化教学的总要求，而具体目标则依各门学科、各个教学单元的内容和学生的原有状态而确定。
教 学 目 标 教师媒体 学生 教学活动 输入 部分 教师 内容 媒体 方法
X 反馈 教学目标 学习者 O 年龄 基础知识 非智力因素
图5－3 以目标控制教学过程
2.要素分析原理
我们把教学过程可以看作为一个开放系统，环境对学习者作用（输入），使学习者对环境做出反应（输出）。在教学系统设计时必须对构成这个系统的各个组成部分进行分析，找出哪些是对系统性质、功能、发展、变化有决定性影响的部分并作为系统的要素加以研究，而把次要的因素忽略。如图5-4 系统中，我们把刺激输入部份（X）、学习者（O）及反应输出部份（Y）看作为三个子系统，而每个子系统又各自由不同的要素构成。对于“教”的部份（X），它包括有教师、学科内容、媒体、方法等要素；而“学”的部份、即学习反应（y）则可包括学习态度、学习行为和认知效果等要素；对于学习者（O），这是一个“灰色系统”，我们无法完全了解其内部结构和思维过程，但可以对其心理结构、基础知识水平这两项要素会有部份的了解。
Y 图5-4 教学过程系统模型
根据这一原理，教学系统设计的一项重要内容，就是教学策略的设计，实际上是对输入
学习反应
输出 部分 学习态度 学习行为 认知程度
部份（x）这一子系统的设计，包括媒体的选择与教学过程结构的设计。教学过程结构实际就是这一子系统中各个要素的组成及其联系方式的分析与设计。
3.优选决策原理
教学系统设计是以分析教学需求为基础，以确立解决教学问题的步骤为目的。解决教学问题的步骤就是教学策略，主要包括媒体选择与教学过程结构的设计。在教学策略设计过程中，必须使用系统方法中的模型化方法、优选方法与决策技术等具体方法，对各种设计方案可待选的对象进行分析，比较、评价，从而选取最佳的策略。
根据这一原理，在教学系统设计的实际操作中，使用了媒体选择几率公式、媒体选择坐标判定决策模型、流程选择方法、等级综合评判方法等优选决策方法，使教学策略更能符合教学目标的需要。
4.反馈评价原理
反馈控制是系统科学的重要方法，这就是利用反馈信息，使系统的反应输出状态与预期目标相比较，然后根据比较的一般结果，对输入值进行修正，以达到系统输出状态与目标要求相一致的目的。
根据这一原理，教学系统设计必须重视反馈信息的收集，即必须进行学习评价，设计各种输出反应的测量工具，确立学习评价指标体系，以获得反馈信息，控制和调整教学过程。
五、教学系统设计的学科性质、应用范围和层次
（一）教学系统设计的学科性质
首先，教学系统设计是一门应用学科、连接学科。教学系统设计起到连接学科的作用一方面是指教学理论与学习理论在设计实践中的相连接，另一方面尤为重要的，就是教学系统设计把教与学的理论与教学实践活动紧密地连接起来。教学理论着重研究教育、教学的客观规律，建立从“教”的角度出发的基本理论体系，揭示了教学机制。学习理论则是探索人类学习的内部心理机制，着重研究学生学习的内部因素。这两方面的基本理论为解决教育、教学问题，为制定和选择教学方案提供了关于教学机制和学习机制的科学依据。教学系统设计为了追求教学效果的最优化，关心如何教，更关心学生如何学，因此在系统分析、解决教学问题的过程中注意把人类对教与学的研究成果和理论综合应用于教学实践。作为应用学科，教学系统设计在其科学实践中，又不断地检验和发展学与教的理论。另外，教学系统设计自身的理论和方法也都是操作性、实践性很强的用于分析、解决教学实际问题的理论和方法（如图5-5所示）。
教学理论 学习理论 框1 框2 教学系统设计 教育理论 教育实践 注：框1表示教学系统设计是教学理论和学习理论的连接；
框2表示教学系统设计是教育理论和教育实践的连接。
图5－5 教学系统设计的连接性质
其次，教学系统设计也是一门设计学科，它植根于教学的设计实践。设计的本质在于决策、问题求解和创造。教学系统设计的实质就是教学问题求解，并侧重于问题求解中方案的寻找和决策过程。它不是发现客观存在的、还不曾为人所知的教学规律，而是要运用已知的教学规律去创造性地解决教学问题。面向实际，正是教学系统设计的一个突出标志。
教学系统设计和所有的设计科学一样，虽然应用了大量的科学原理、科学知识，但其基本出发点是要告诉人们应当怎样做才能达到目的，应当如何行事才能更有效。理论按性质可分为规定性理论和描述性理论两大类。描述性理论是揭示事物发展的客观规律，用数学语言来表达便是：在条件a（a1,a2,??an）下，如果实施教学策略A（A1、A2??Am），对出现的结果a（a1、a2??an）进行描述；规定性理论一般是以描述性理论揭示的客观规律为依据，关注达到理想结果所采用的最优策略与方法，即在条件a（a1、a2??an）下，为获得理想结果a（a1,a2,??an），需要执行的策略A（A1、A2??Am）是什么。教学系统设计理论正是以达到教学目标作为出发点，在一定的教学条件下去选择和确定最好的教学策略，所以它是一种规定性理论。但这种策略的制定是以学习理论、教学理论等描述性理论作为科学依据的（如图5－6）。
条件 D P 方法 结果 D：描述性 P：指令性 图5-6 教学系统设计理论的逻辑结构 一切设计科学的强大生命力在于它抓住了设计活动最根本的因素--人类设计技能。教学系统设计也是从这种智慧和技能上去描述一般设计过程，提出了普遍适用的教学系统设计过程模式。这样，就为恰当应用已总结出来的现有设计方法和开发更加有效的设计方法提供了可靠依据。
再次，教学系统设计是一门综合、交叉的学科。教学系统设计越来越多地涉及了社会科学、信息科学、系统科学、管理学等学科知识，形成了一个多学科发展的学科共同体。正是这个学科共同体中的个学科知识的渗透，才使得教学系统设计明显趋于综合和交叉（如图
社会科学 教学理论 教学技术 教学管理 信息科学
管理科学/工程学 图5－7 5－7所示）。
（二）教学系统设计的应用范围
教学系统设计发展的历史告诉我们，教学系统设计最早萌芽于军队和工业培训领域；到60年代才逐渐被引入到学校教育当中。并作为一门独立的知识体系得到迅速的发展；目前，教学系统设计在正规的学校教育、全民的社会教育和继续教育以及工业、农业、金融、军事、服务等各行业、各部门的职业教育和培训领域中都得到了广泛的应用。国外如美国、加拿大和澳大利亚的职业培训，英国的开放大学以及美国、日本等国的中小学教育中均在课程设置、培训计划和教材资源等方面开展了教学系统设计，取得了许多成功的经验。我国在九年义务教育的文字教材与声像教材的编制中，在全国中小学计算机辅助教学软件的开发中，在职业高中、高等院校的部分课程设置和多媒体教材设计中，以及大、中、小学的课堂教学中，教学系统设计的理论和思想也在逐步被接受，教学系统设计的实践正愈来愈为人们所重视。
根据《教育技术国际百科全书》的描述，在学校教育中，教学系统设计常常以现存的课程文献或一个待完成的课程为出发点。在职业环境里，工作岗位是教学系统设计的参考和出发点，教学系统设计从具体的工作任务描述和分析开始，使职业岗位培训中的教学目标非常明确和有的放矢。某些教学系统设计者企图把教育和职业培训作同样处理，就容易忽视遍布于教育决策中的政治和道德因素以及很重要但却难以具体化、任务化的基本思维方式和情感、道德教育。因此学校教育中教学系统设计的应用更加复杂，难度也相对更大。
（三）教学系统设计不同层次的应用
教学系统设计是一个问题解决的过程，根据教学中问题范围、大小的不同，教学系统设计也相应地具有不同的层次，即教学系统设计的基本原理与方法可用于设计不同层次的教学系统，到目前为止，教学系统设计一般可归纳为三个层次：
1.以“产品”为中心的层次。教学系统设计的最初发展是从以“产品”为中心的层次开始的。它把教学中需要使用的媒体、材料、教学包等当作产品来进行设计。教学产品的类型、内容和教学功能常常由教学系统设计人员和教师、学科专家共同确定。有时还吸收媒体专家和媒体技术人员参加，对产品进行设计、开发和测试、评价。
2.以“课堂”为中心的层次。这个层次的设计范围是课堂教学，它是根据教学大纲的要求，针对一个班级的学生，在固定的教学设施和教学资源的条件下进行教学系统设计。其设计工作的重点是充分利用已有的设施和选择或编辑现有的教学材料来完成目标，而不是开发新的教学材料（产品）。如果教师掌握教学系统设计的有关知识与技能，整个课堂层次的教学系统设计完全可由教师自己来完成。当然，在必要时，也可由教学系统设计人员辅助进行。
3.以“系统”为中心的层次。按照系统观点，上面两个层次中的课堂教学和教学产品都可看作是教学系统，但这里所指的系统是特指比较大、比较综合和复杂的教学系统。例如，一所学校或一门新专业的课程设置、某行业职业教育中的职工培训方案等。这一层次的设计通常包括系统目标的确定、实现目标方案的建立、试行和评价、修改等，涉及内容面广，设计难度较大。而且系统设计一旦完成就要投入范围很大的场合去使用和推广。因此这一层次的设计需要由教学系统设计人员、学科专家、教师、行政管理人员、甚至包括有关学生的设计小组来共同完成。
以上三个层次是教学系统设计发展过程中逐渐形成的。当然，也可以把教学系统设计分为宏观和微观两个层次，规模大的项目如课程开发、培训方案的制定等都属于宏观层次的教学系统设计；而对一门具体课程、一个单元；一堂课甚至一个媒体材料的设计都属于微观层次的教学系统设计（如图5－8所示）。
宏观的教学系统设计 基于“系统”的教学系统设计 如企业培训方案的开发 基于“产品”的教学系统设计 如网络课程的设计与开发 基于“过程”的教学系统设计 如信息化教学教案的设计 微观的教学系统设计 图5-8 教学系统设计不同层次的应用
六、教学系统设计的意义
教学系统设计是开展教学活动的前提和基础，它为教学活动的实施提供了可靠的“蓝图”。通过教学系统设计，教师可以清楚地知道学生要学的内容，学生将产生哪些学习行为，并以此确定教学目标；通过教学系统设计，教师可以依据教学目标和学生的特征，采用有效的教学模式，选择适当的教学媒体和方法，实施既定的教学方案，保证教学活动的正常进行；通过教学系统设计，教师可以准确地掌握学生学习的初始状态和学习后的状态，便于有效地控制教学过程。
（一）进行教学系统设计是信息社会发展的要求
信息时代知识的爆炸和科技的日新月异，对人才的需求提出了更高的要求，一般应用型人才，如书架型人才、工匠型人才，已难以适应时代的发展，而素质全面，接受继续教育能力强，智能型、创造型人才在时代的激烈竞争中愈来愈表现出充分的活力，这也就对信息时代的教育提出了更高的要求。现代教育要求“信息化、多媒化、多元化”的三化教育；也是“高效率、高效益、高质量”的三高教育。它能帮助人以较小的代价获得较大的收获，用较少的时间和精力获得较多的教育和学习效果。在信息社会中，只具有专门的技术知识是远远不够的，信息社会变化速度快，对信息社会的适应性能力的高低决定了人才水平的高低。在获取专业知识的同时，掌握一定的信息知识、信息能力，具备一定的信息意识、信息观念，可以促进人的个性的全面发展。信息社会，要求人必须具有利用多媒体计算机和网络技术进行学习和工作的能力，具有信息获取和存储、处理的能力，具有利用多媒体计算机和网络技术进行信息交互的能力。现代教育的发展方向之一是终身教育，信息教育在人的每个发展阶段都是必不可少的，从小学、中学到大学，到在职教育都离不开它，只有通过系统、完整的信息教育，社会成员才能更好地适应社会的发展，促进社会的进步。 综合分析以上信息社会的要求，可以看到教育、教学中迫切要解决的实质问题是我们应采取什么措施使人们接受到效率高、效果好的教育，采用什么策略教会人们“如何学习”，从而使生活在信息时代的人们适应社会的飞速发展，提高教学效率、效果，促进每一个学习者自身的发展正是教学系统设计的根本思想，而根据社会发展中出现的与教育有关的问题采取相应措施进行解决以满足社会的需要也正是教学系统设计的方法。
（二）进行教学系统设计有利于教学工作科学化
传统教学中虽然教学系统设计的活动普遍存在于教师的教学实践当中，但只是把设计看作是一门艺术，其设计思想之精华也只掌握在少数优秀教师的手中，赋有才华的老教师靠“师傅带徒弟”的传、帮、带的方式把自己的经验传授给其他教师和年青教师，但难以大范围普