近代科学以经典力学为基础，现代科学则将以系统科学为基础。尤其是系统科学中的“三论”，即：控制论、信息论和系统论，对现代科学的跨越式发展起到了极大的推动作用，教育科学也同样受到了它强大的冲击与影响。本文在概括性阐述系统科学研究的基本理论及其对教育教学的指导意义基础之上，通过文献研究、调查分析、行动研究、综合研究等方法，按照文献分析——提出问题——理论论述——得出结论的技术路线，综合论述了系统科学中的控制论、信息论和系统论对教学媒体设计的指导意义。总结归纳了基于系统科学的教学媒体设计的原则与方法，创造性的提出了一套具有可行性和可操作性的教学媒体设计的程序与步骤，即媒体应用的必要性分析、媒体应用的可行性分析、媒体运行环境分析、媒体类型的选择、媒体讯息的呈现以及媒体反馈信息的收集与整理，并结合基于系统科学的课件信息量设计这一经典案例，系统全面地论述了在教学媒体设计过程中，应根据教学内容的性质，教学对象的特点，以及实际的教学环境，按照系统方法，科学合理的选择和应用教学媒体及媒体组合，并对媒体运行的效果进行评价，根据多途径收集上来的反馈信息分析教学媒体设计和应用过程中存在的问题，及时的归纳总结，及时的调整和修正，使媒体进一步适应教学内容和教学对象，最终达到既定的教学目标，并实现学习者潜能的有效开发和身心的全面发展。