如果说前面所讲的是加涅关于学习的理论，则这部分就是加涅学习理论的应用。在加涅的教学设计中始终有一个基本的思想，那就是教学必须基于人们如何学习，以及学习的条件，所以本部分引用加涅的话——“为学习设计教学”作为标题。
当我们提到教学设计时，很容易会想到教学设计的内容，教学设计究竟要设计些什么。对于一些学习产品的开发者，他们的设计常常以一整本教材为基础，开发出一套学习光碟。而对于一线的教师而言，常常只是单元与单节课的设计。我们这里的教学设计仅仅是针对一线教师这种情况而言。
第一，确定教学目标。在教学设计过程中，教学目标的确定具有重要的作用，其直接决定着后面教学过程的设计。如果教学目标确定得不合适，再好的教学可能也无法满足学习者的真正需求，而且这里教学目标的制定直接影响着行为表现目标的书写。其实，目标可以看成是一种理想的状态，教学目标是预期的学习活动所要达到的标准。
任何教学都有一个起点状态，以及一个终点状态，往往教学开始前的状态与教学结束时的状态必须存在一定的差距，这样教学才有意义。所以，教学目标的制定，就是对于终点状态的一个设想。当然这个设想不能毫无根据的瞎想，它必须有一定的依据，对于一线教师来说，依据就是教学大纲、教科书、教学参考书，当然更重要的还有学习者的需求。同时，在确定教学目标时，还必须要确保目标陈述明确，也就是说尽量使用明确的词，比如“陈述”“解释”“说出”“比较”等，而不是诸如“感觉”“意识”“欣赏”“理解”等一些模糊的词。
第二，进行教学分析。教学分析包括两个任务，一是对于前面所定的总的教学目标的分析。具体来说就是将它们划分到学习结果的五个类型中去，即言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能、态度。当然并不是每一节课的教学目标中都可能涵盖这五部分，但是可以以这五部分为基础进行考虑。
第二个任务就是确定达到目标所需要的下位技能。什么意思呢?比如一位物理教师所确定的本节课的教学目标是会对力进行矢量分解，那么他所做的教学分析就是要知道学生要学会对力进行矢量分解需要掌握哪些下位的知识与技能。进行教学分析的好处一是可以根据知识的层级关系确定教学的顺序；二是在教学的过程中可以便于检查学生是否已经具备了这种能力。
第三，学习者分析。前面根据需求确定了目标，并对目标进行了分析，同时确定教学中所要包含的下位技能。这里进行的学习者分析就是要确定学习者学习新的知识和技能时的起点状态。我们知道学习者的基础是不一样的，有的学生所掌握的知识和技能可能会多于某些学生，所以有的知识对于某些学生是不必要的，而对于另一些学生又是必不可少的。教学前教师应该能够识别这些。
但是如何识别呢?一般对于新接任的班级，教师需要事先做一些测试。我们知道很多学校每学期入校前期，是会安排考试的，其实这种考试就是为了对整个班级的学习者情况有一个了解，当然学习一阶段后的测验也是获得学习者起点水平的一个途径。另外还可以通过平时的观察，尤其是学生在言语陈述或是平时练习中的表现，或是作业情况等都能够反映学习者的水平。
第四，书写行为表现目标。在确定了教学目标以及对目标进行分析之后，教学设计者要回答的问题就是“如果学习者要证明他们已经实现了这一教学目标，那么他们应该有什么样的具体表现?”①其实这里的行为表现目标，就是对教学结束后学生能做什么的详细陈述。
