基于情境认知理论的研究模式和新的界面范式--自然用户界面的发展带来用户认知需求的转变,本课题从认知—行为—情感—环境的研究角度出发,研究和探析了自然用户界面中用户认知需求、用户行为特征、用户体验的情感因素和用户体验的环境因素等内容,并分析了自然用户界面中用户体验的层次。最后,通过结合情境认知的相关理论和研究方法,提出了基于情境认知理论的用户需求获取、动态化的用户认知、微感知式的用户行为、沉浸式的用户情感体验以及追求情境化的环境体验设计策略方法,丰富和拓展了自然用户界面用户体验的设计方法及自然用户界面中用户的无缝式体验感。本课题首先对目前国内外情境认知理论、自然用户界面及用户体验相关理论的研究、发展和运用现状进行了深入地研究和分析,通过引入情境认知理论的研究范式,探析情境认知对自然用户界面中用户认知、行为与体验的影响因素;并从认知-行为-情感-环境的角度,将自然用户界面的用户体验层次分为认知体验层、行为体验层、情感体验层以及环境体验层,通过用户体验层次的分析有助于解决自然用户界面中用户的认知-行为的作用关系分析、用户认知的影响因素、用户行为的背后逻辑情况以及环境因素对认知作用并如何影响情感体验的方式等问题。在对理论分析总结并产出用户体验层次的基础上,选取高校大学生作为目标人群进行定性、定量调研,通过对目标用户的深度访谈、问卷调查以及总结分析,深入了解高校大学生在面对和使用自然用户界面类产品时遇到的问题、态度以及相应的情感需求,其需求总结为:认知期望需求、信息及时传达与准确度需求、行为高效需求以及沉浸式情感需求。最后,结合用户情感体验获得的层次,输出了基于情境认知的需求获取策略、动态化的认知体验策略、微感知式的行为体验策略、沉浸式的情感体验策略以及追求情境化的环境策略。基于情境认知的自然用户界面用户体验策略的提出,有效地丰富和拓展了用户体验、用户界面等的相关理论框架和内容,为后来者在研究自然用户界面的用户体验设计时提供了参考思路和研究方向。通过对情境认知理论的引入,为自然用户界面类产品的交互设计提供了研究用户认知、行为的重要思路,同时也为自然用户界面的设计提供更情感化的解决方案。