设计认知的实证探索与理论拓展是设计研究发展的重要议程。它旨在阐明设计思维和设计过程的本质,对于专业设计实践、设计教育以及设计思维在其他学科或专业领域的应用具有一定的指导意义。目前,不同类型设计师的认知特征仍未得到很好地调查。本研究的目的是检查不同认知类型的设计师在概念生成活动中设计思维和设计过程的系统差异。使用两因素被试间设计检查设计任务的约束程度对不同认知类型设计师设计过程的潜在影响。认知类型的变量包括问题驱动和方案驱动,约束程度的变量包括无约束条件的设计任务或附带额外约束条件的设计任务。本研究主要使用协议分析的方法从设计会话中收集多种形式的数据,这些数据包括音视频的设计过程记录、设计草图、设计询问以及经过技术性处理的个体协议内容。开发了一种识别设计过程中协同进化行为的通用方法,并使用基于FBS本体论模型的编码方案对协议内容进行分割与编码。以定性和定量为主要手段,使用描述性统计和推论性统计对数据结果进行汇总和分析。实验结果表明,认知类型对设计师在设计过程中的认知努力重心和行为有显著影响,而设计任务中的约束对设计认知过程的影响较小。问题驱动型设计师表现出以问题为中心的设计思维模式,在探索问题空间上花费更多的认知努力。方案驱动型设计师则更关注解决方案的迭代与开发,他们在解决方案空间消耗更多的精力。设计过程的个体差异是设计策略知识应用的结果,不同认知类型的设计师选择不同问题解决方式应对设计挑战。本研究中确定的各种认知行为的特征有助于理解概念生成活动与认知类型的关系,并为设计教育提供启示。此外,从本体论和元认知的角度理解设计过程的组织方式,进一步揭示了设计思维与设计过程的本质。