无纸化在大学生学习中应用的可行性调查

刘嘉莹，黄楚婕，王煜煊，黄 羿

（广州大学 环境科学与工程学院，广东 广州 510006）

引言

无纸化教学是指利用网络和信息技术提高教学效率的一种新兴教育模式。20世纪90年代后期，随着我国高校考试管理设计和实施系统的发展，越来越多的高校开始设计开发和采用无纸化考试系统［1］。为了分析无纸化应用在高校实践中的效果，国内学者开展了相关研究。周娟娟认为无纸化考试可节约自然资源，减轻教师和教务人员的工作量，减少了学生作弊的机会，提高了考试的真实性、公正性和客观性［2］。尹怡青对高校的无纸化办公模式进行了探讨，并指出无纸化办公不仅为高校节约了行政管理成本，还提高了效率［3］。高校学生档案无纸化管理系统的建立与完善，为档案资料的管理与安全使用提供了极大的便利［4］。然而，目前对于无纸化的研究大多停留在考试、办公等方面，很少涉及教学研究方面。

无纸化技术可节约纸质资源和发送纸质文件所需的资金、时间和人力成本。师生通过无线网络进行信息处理和资源查询，迅速得到数字化的文本信息，方便了教学活动的开展。在环保方面，无纸化能减少造纸分离纤维和木质素的生产，有效减少了蒸煮废液、洗浆废水等废水的排放。同时，纸张使用量的减少也降低了碳排放量。在低碳经济发展的背景下，无纸化教学将成为低碳校园建设的重要组成部分。本文通过分析高校的无纸化使用现状，探讨了无纸化教学应用于高校学生学习的可行性，为高校推进无纸化教学提供了参考依据。

一、调查内容设计

为调查无纸化教学在高校全面普及的可行性，2020年7—8月，通过问卷星发放问卷二维码的形式，对广州大学城的在校大学生进行了线上调查，发放问卷346份，回收有效问卷346份，有效回收率为100%。调查问卷内容见表1。

表1 调查问卷内容

二、调查分析

（一）基本信息

被调查学生中56.94%的为大三和大四的学生；理工科专业学生占62.43%，人文社科专业学生占37.57%。

（二）无纸化学习的效果、态度及反馈

通过对不同年级与专业的学生在学习中使用电子产品的调查发现，手机和电脑是大学生主要使用及使用效果最好的电子产品，这可能与两者使用便捷且功能全面有关。电脑的使用功能较为齐全，可以满足多种使用需求，但是不方便携带；手机是日常使用工具，但在办公、科研等方面的操作不太便捷。因此，大学生在使用无纸化设备时，更多的是考虑产品的实用性，其次是设备的便携性和功能专一性。

从疫情期间线上学习情况来看，大部分学生基本适应线上授课的方式，认为学习效果“较好”与“好”的学生占被调查学生人数的40.75%，且其中超过85.00%的学生赞同App收发作业、线上渠道收集资料、电子档案等无纸化应用；而线上学习效果较差的学生，对无纸化应用的支持率较低。这说明，学生对无纸化的态度与自身参与无纸化应用的体验感密切相关，即接受程度越高，体验感越好，使用效果也越好。

在作业形式方面，学生更倾向于电子版作业，如图1所示。在法学、管理学、教育学、理学等专业的被调查学生中，均有超过50%的学生喜欢电子版作业。同时，大部分学生比较满意自己当前的作业形式。在理学、管理学、法学、教育学、工学和经济学等专业使用电子版作业的学生中，分别 有79.54%、76.47%、75.00%、63.64%、57.62%和50.00%的学生依然倾向于选择电子版作业。由此可见，电子版作业的满意度和普及率较高，有较好的发展前景。然而，目前在使用纸质版作业的艺术学学生中，倾向纸质版作业的学生比例高达100.00%，经济学、工学和文学专业使用纸质版作业的学生中，分别有75.00%、65.62%和64.69%的学生倾向于选择纸质版作业。学生喜欢纸质版作业的主要原因有两点：一是纸质版作业有良好的感官体验。手动书写作业的触觉感受、纸张书香的嗅觉感受，文字和大脑的碰撞，使得这些信息更容易被记住［5］。艺术生对纸质版作业较满意的现象也侧面佐证了这一点。艺术生对完成作业使用的材料有较高的要求，如在进行水彩作画时，手动调配出的颜色更易激发灵感，而电子版使用的色板较程序化，不利于创作。二是纸质版作业减少了眼睛的压力。书写纸质作业时，纸张会反射房间中的光线，光线可以随着角度、光源、坐姿不断发生改变，环境光线更符合人眼的视觉体验，不易让眼睛感到疲劳。

图1 不同专业的学生倾向电子版形式作业的比例

（三）无纸化设备的碳排放量情况

通过统计发现，大部分学生使用手机、电脑、平板电脑三类产品进行学习的时间和约为8小时。基于下式计算一位学生平均每天使用电子产品进行学习的耗电量：

式中：ki为每天使用i种电子产品学习占总学习时间的权重，单位：%；Pi为i种电子产品的耗电功率，单位：W；T为一位学生平均每天使用电子产品的时间，取值8小时；WD为一位学生使用电子产品的日耗电量，单位：kW·h。

调查结果显示，手机、电脑、平板电脑三者的ki分别为：45%、41%、14%；Pi分别为：10.00 W、23.15 W［6］、10.00 W（由输出电压5.00 V乘输出电流2.00 A得到）。假设一位学生每学年学习时间为274天，则其每学年耗费电量为33.7382 kW·h。若以2017年全国电力碳排放因子0.5856 kg CO2/（kW·h）［7］换算，则每学年学生使用手机、电脑、平板电脑进行学习产生的CO2为19.7571 kg/人。

学生使用纸张数量由大到小的占比分别为学习教材、课后作业（包括草稿纸在内）、打印（包括课外活动相关资料证明、学习资料等）。调查发现，有50%以上的学生不赞同电子阅读取代纸质书本。同时，电子版课本在使用过程中涉及教材版权的问题。

通过进一步调查发现，课程电子版教材的认可度由大到小分别为通识必修课、通识选修课、专业选修课、学科基础课、专业必修课。假设一本教材的纸张数约为300页，以各个专业课本数量的平均值进行计算，每学年学生平均购买通识必修课、通识选修课、专业选修课、学科基础课、专业必修课的课本数分别约为3.15本、2.22本、4.16本、4.72本、5.63本，其对应的CO2排放量按照王晓菲建立的碳排放源排放量核算方法中的原料制浆工艺——非涂布印刷纸项进行核算［8］，公式为y=300x×2.4864×10-6×1426.53（不考虑纸张运输过程中产生的CO2）。

上式中，x为课本数，单位：本；y为对应产生的CO2质量，单位：kg；2.4864为一张A5纸的质量，单位：g/张；1426.53为非涂布印刷纸碳排放量，单位：kg CO2e/t纸。通过计算得到每学年每位学生购买通识必修课本、通识选修课本、专业选修课本、学科基础课本和专业必修课本产生的CO2排放量分别为3.3518 kg CO2e、2.3622 kg CO2e、4.4266 kg CO2e、5.0224 kg CO2e、5.9907 kg CO2e。

综上所述，在不考虑纸张运输过程的前提下，每学年学生购买课本产生的CO2排放量约为21.1537 kg CO2e/人。若实现学生灵活选择纸质版和电子版课本的购买方式，将学生不接受电子版课本的比例作为购买不同类型课程纸质版课本的权重，则可以计算得到每学年学生购买纸质课本平均约产生的CO2排放量为11.6484 kg CO2e/人。

（四）无纸化学习的不足

调查结果显示，82.66%的大学生认为个人的数据信息泄露严重，且有超过50%的大学生受到网络病毒和钓鱼网站的干扰。同时，电子设备对学生的学习也有一些负面影响：（1）加重了学生对电子设备的依赖。部分学生由于自制力不足，不能专注于学习，容易出现“买前PPT，买后看剧集”的现象。（2）电子设备的电磁辐射容易使人体产生疲劳。（3）降低学习成就感。书写纸质教材和笔记时，由于手部动作慢于大脑，给予大脑一定的缓冲时间，使学习过程能够保持长时间的稳定状态，从感官上增强了学习成就感。

结语

通过调查广州大学城在校学生在疫情期间无纸化学习的效果与态度等内容，进一步评价无纸化设备的节能减排效果，得到以下两点结论：（1）手机和电脑是大学生在无纸化学习过程中的主要工具，且学习效果与学生参与无纸化应用的体验感密切相关，无纸化体验效果好的学生，学习效果更好。（2）在不考虑纸张运输过程的前提下，每学年学生购买课本约产生的CO2排放量为21.1537 kg CO2e/人；若实现学生灵活选择纸质版和电子版的购买方式，则每学年学生购买课本约产生的CO2排放量为11.6484 kg CO2e/人。虽然该数据没有考虑选择电子版课本时使用电子设备对应的碳排放量，但是电子版课本存在节约空间、降低物流资源消耗、减少废弃物排放等优势，因此，按照学生的需求灵活购置课本类型的方式有助于节约资源和保护生态环境。

综上所述，目前无纸化教学在学生端的效果较好，因此，在高校学生学习中可进一步推广应用。然而，由于现阶段无纸化技术发展的限制，市面上虽存在大量教学平台，但却没有建立规范的无纸化教学体系，尚未解决大众普遍担心的问题，如保护眼睛防止近视、没有网络无法同步、购买产品价格高等［9］。因此，距离无纸化教学完全运用到高校中仍有较长的时间。为了让无纸化教学可以更快地在高校中普及，应扩大无纸化教学优势的宣传，尽快解决电子教材版权问题，建立起规范性的无纸化教学教材体系。同时，网络中的数据信息日益多样化，不同数据资源、业务服务之间的传输与共享更加复杂，因此，保证网络系统运行的安全性至关重要［10］。高校相关技术人员应加快推进高等教育网络平台安全建设，强化网络安全教育，积极引导大学生正确使用网络教学系统，为无纸化应用的普及提供保障。