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加涅认为教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。
加涅的教学设计思想比较丰富，其核心思想是他提出的“为学习设计教学”的主张，他认为教学必须考虑影响学习的全部因素，即学习的条件。学习的条件又分为内部条件和外部条件。为了分析学习的内部条件和外部条件，加涅根据信息加工心理学原理，提出了学习与记忆的信息加工模型。该信息加工模型把学习过程看成是由加工系统或称操作系统、执行控制系统和预期系统等三个系统协同作用的过程。
在加涅看来，学习的发生要同时依赖外部条件和内部条件，教学的目的就是合理安排可靠的外部条件，以支持、激发、促进学习的内部条件，这就需要对教学进行整体设计，从教学分析、展开及评价等方面做出一系列事先筹划，即进行教学设计。加涅从学习的内部心理加工过程九个阶段演绎出了九阶段教学事件。
加涅将学习结果分为五种类型：言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度。
梅瑞尔将教学设计界定为“教学是一门科学，而教学设计是建立在教学科学这一坚实基础上的技术，因而教学设计也可以被认为是科学型的技术。教学的目的是使学生获得知识技能，教学设计的目的是创设和开发促进学生掌握这些知识技能的学习经验和学习环境”。梅瑞尔的教学设计思想很大程度上受加涅的影响，但他强调教学设计应侧重于对学习经验和学习环境的设计与开发，以创设一种高效率的、具有强烈吸引力的教学。
梅瑞尔认为教学是一门科学，而教学设计是建立在教学科学这一坚实基础上的技术，因而教学设计也可以被认为是科学型的技术。教学的目的是使学生获得知识技能，教学设计的目的是创设和开发促进学生掌握这些知识技能的学习经验和学习环境“梅瑞尔的教学设计思想很大程度上受加涅的影响，但他强调教学设计应侧重于对学习经验和学习环境的设计与开发，以创设一种高效率的、具有强烈吸引力的教学。
梅瑞尔认为所有教学系统设计理论都由三个要素组成：一个是关于要学习的知识和技能的描述性理论，一个是关于促进这种学习的教学策略的描述性理论和一个关于把学习结果和策略联系起来的规定性理论。
梅瑞尔首先提出了一个有关知识的描述性理论，认为知识由行为水平和内容类型构成了两维分类。他还提出了一个有关教学策略的描述性理论，认为策略有基本呈现（PPF）、辅助呈现形式（SPF）和呈现之间的联系（IDR）。
梅瑞尔在加涅的九阶段教学事件的基础上加以总结，构成了“九五矩阵”。
关于教学设计含义的第一种观点强调教学设计的系统特征，突出循序渐进、合理有序的操作步骤；第二种观点更多的体现了以学为主的教学设计思想，强调教学设计应侧重于对学习经验和学习环境的设计与开发。
加涅的ISD理论的核心思想是“为学习设计教学”，他据认知心理学原理提出了学习与记忆的信息加工模型。他从学习的内部心理加工过程九个阶段演绎出了九阶段教学事件（引起注意、告诉目标、刺激对先前学习的回忆、呈现刺激材料、提供学习指导、诱发学习表现、提供反馈、评价表现、促进记忆和迁移），同时他将学习结果分为五种类型（言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度）；梅瑞尔在此基础上总结为“九五矩阵”。
梅瑞尔的梅瑞尔理论框架包括：
有关知识的描述性理论，知识是由行为水平（记忆、运用、发现）和内容类型（事实性、概念性、过程性、原理性）构成的两维分类，于是形成10种教学活动成分，梅瑞尔给出每一种教学活动成分与学生应达到的能力要求之间的对应关系。作为制定教学微策略的依据。
有关教学策略的描述性理论，策略有基本呈现形式（PPF）、辅助呈现形式（SPF）、和呈现之间的联系（IDR），这些策略还可以进一步细化，并且针对上述10种教学活动成分，分别有不同的策略组合，构成最有效的教学策略。
教学处理理论，在上述两个理论的基础上，梅瑞尔提出了关于教学设计的规定性理论——教学处理理论（ITT），其基本思想是“教学算法+教学数据”的课件开发方式。
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