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符号消费已成为一种新的消费趋势,用户认知产品创意的方式正在由过去的“实用功能的使用”转变为“符号意义建构和审美情感体验”。基于此,本文的研究目标是在解析产品符号及其用户认知特征的基础上,以全面的“用户-产品符号”之间的交互过程和交互方式为导向,构建基于产品符号认知的创新设计的过程模型,提出创新设计实用方法。结合符号系统理论和产品系统理论,解析了产品符号的物理属性、意图属性、时间属性和空间属性;描述了扩展的产品符号信息交流过程(工业设计师→草图→工程图→产品→商品→用品→用户感知→用户反应)、产品符号与用户之间的宏观信息交流方式和微观信息交流方式。引入认知心理学和美学理论,从审美印象、语义阐释、象征联系等3个方面剖析和总结了产品符号在语境、使用经验、产品心理模型、群体类型和使用条件等因素影响下的用户认知规律。阐释了产品符号用户认知过程中审美印象、语义阐释、象征联系之间的互动作用方式,揭示了认知反应与情感反应和行为反应之间的关系,即认知主导情感,情感影响认知,认知与行为交替进行。从“用户-产品符号”交互过程中多方交互关系出发,在格罗提出的FBS设计过程模型的基础上引入了新的设计变量——“认知”,构建了PFBCS设计过程模型及其扩展模型。根据不同的产品符号用户认知方式,提出了PFBCS设计过程模型的3个基本设计模式——PFBS、PFCS和PFBCS。对2009年红点产品概念设计获奖作品创新输出进行了统计分析,结果显示,主要从认知角度进行创新的占获奖作品总数的34.1%。基于扩展的PFBCS模型,提出了产品草图符号的认知涌现与未预见性发现驱动的创新设计方法。以“用户-产品符号”之间的交互关系为基础,构建了产品案例符号认知的基本语义网络模型,提出了案例符号认知语义网络模型扩散驱动的基本创新设计方法;进一步从时间属性和空间属性变换的角度,提出了行为过程细分扩散语义网络模型驱动的创新设计方法和使用情境类推扩散语义网络模型驱动的创新设计方法。进行了两组基于产品案例符号认知的创新设计实验,对结果的比较分析表明,案例符号的认知语义网络模型有助于设计师多角度地快速创新出符合预期设计意图的设计结果。