無紙化在大學生學習中應用的可行性調查

劉嘉瑩，黃楚婕，王煜煊，黃 羿

（廣州大學 環境科學與工程學院，廣東 廣州 510006）

引言

無紙化教學是指利用網絡和信息技術提高教學效率的一種新興教育模式。20世紀90年代后期，隨著我國高校考試管理設計和實施系統的發展，越來越多的高校開始設計開發和采用無紙化考試系統［1］。為了分析無紙化應用在高校實踐中的效果，國內學者開展了相關研究。周娟娟認為無紙化考試可節約自然資源，減輕教師和教務人員的工作量，減少了學生作弊的機會，提高了考試的真實性、公正性和客觀性［2］。尹怡青對高校的無紙化辦公模式進行了探討，并指出無紙化辦公不僅為高校節約了行政管理成本，還提高了效率［3］。高校學生檔案無紙化管理系統的建立與完善，為檔案資料的管理與安全使用提供了極大的便利［4］。然而，目前對于無紙化的研究大多停留在考試、辦公等方面，很少涉及教學研究方面。

無紙化技術可節約紙質資源和發送紙質文件所需的資金、時間和人力成本。師生通過無線網絡進行信息處理和資源查詢，迅速得到數字化的文本信息，方便了教學活動的開展。在環保方面，無紙化能減少造紙分離纖維和木質素的生產，有效減少了蒸煮廢液、洗漿廢水等廢水的排放。同時，紙張使用量的減少也降低了碳排放量。在低碳經濟發展的背景下，無紙化教學將成為低碳校園建設的重要組成部分。本文通過分析高校的無紙化使用現狀，探討了無紙化教學應用于高校學生學習的可行性，為高校推進無紙化教學提供了參考依據。

一、調查內容設計

為調查無紙化教學在高校全面普及的可行性，2020年7—8月，通過問卷星發放問卷二維碼的形式，對廣州大學城的在校大學生進行了線上調查，發放問卷346份，回收有效問卷346份，有效回收率為100%。調查問卷內容見表1。

表1 調查問卷內容

二、調查分析

（一）基本信息

被調查學生中56.94%的為大三和大四的學生；理工科專業學生占62.43%，人文社科專業學生占37.57%。

（二）無紙化學習的效果、態度及反饋

通過對不同年級與專業的學生在學習中使用電子產品的調查發現，手機和電腦是大學生主要使用及使用效果最好的電子產品，這可能與兩者使用便捷且功能全面有關。電腦的使用功能較為齊全，可以滿足多種使用需求，但是不方便攜帶；手機是日常使用工具，但在辦公、科研等方面的操作不太便捷。因此，大學生在使用無紙化設備時，更多的是考慮產品的實用性，其次是設備的便攜性和功能專一性。

從疫情期間線上學習情況來看，大部分學生基本適應線上授課的方式，認為學習效果“較好”與“好”的學生占被調查學生人數的40.75%，且其中超過85.00%的學生贊同App收發作業、線上渠道收集資料、電子檔案等無紙化應用；而線上學習效果較差的學生，對無紙化應用的支持率較低。這說明，學生對無紙化的態度與自身參與無紙化應用的體驗感密切相關，即接受程度越高，體驗感越好，使用效果也越好。

在作業形式方面，學生更傾向于電子版作業，如圖1所示。在法學、管理學、教育學、理學等專業的被調查學生中，均有超過50%的學生喜歡電子版作業。同時，大部分學生比較滿意自己當前的作業形式。在理學、管理學、法學、教育學、工學和經濟學等專業使用電子版作業的學生中，分別 有79.54%、76.47%、75.00%、63.64%、57.62%和50.00%的學生依然傾向于選擇電子版作業。由此可見，電子版作業的滿意度和普及率較高，有較好的發展前景。然而，目前在使用紙質版作業的藝術學學生中，傾向紙質版作業的學生比例高達100.00%，經濟學、工學和文學專業使用紙質版作業的學生中，分別有75.00%、65.62%和64.69%的學生傾向于選擇紙質版作業。學生喜歡紙質版作業的主要原因有兩點：一是紙質版作業有良好的感官體驗。手動書寫作業的觸覺感受、紙張書香的嗅覺感受，文字和大腦的碰撞，使得這些信息更容易被記住［5］。藝術生對紙質版作業較滿意的現象也側面佐證了這一點。藝術生對完成作業使用的材料有較高的要求，如在進行水彩作畫時，手動調配出的顏色更易激發靈感，而電子版使用的色板較程序化，不利于創作。二是紙質版作業減少了眼睛的壓力。書寫紙質作業時，紙張會反射房間中的光線，光線可以隨著角度、光源、坐姿不斷發生改變，環境光線更符合人眼的視覺體驗，不易讓眼睛感到疲勞。

圖1 不同專業的學生傾向電子版形式作業的比例

（三）無紙化設備的碳排放量情況

通過統計發現，大部分學生使用手機、電腦、平板電腦三類產品進行學習的時間和約為8小時。基于下式計算一位學生平均每天使用電子產品進行學習的耗電量：

式中：ki為每天使用i種電子產品學習占總學習時間的權重，單位：%；Pi為i種電子產品的耗電功率，單位：W；T為一位學生平均每天使用電子產品的時間，取值8小時；WD為一位學生使用電子產品的日耗電量，單位：kW·h。

調查結果顯示，手機、電腦、平板電腦三者的ki分別為：45%、41%、14%；Pi分別為：10.00 W、23.15 W［6］、10.00 W（由輸出電壓5.00 V乘輸出電流2.00 A得到）。假設一位學生每學年學習時間為274天，則其每學年耗費電量為33.7382 kW·h。若以2017年全國電力碳排放因子0.5856 kg CO2/（kW·h）［7］換算，則每學年學生使用手機、電腦、平板電腦進行學習產生的CO2為19.7571 kg/人。

學生使用紙張數量由大到小的占比分別為學習教材、課后作業（包括草稿紙在內）、打印（包括課外活動相關資料證明、學習資料等）。調查發現，有50%以上的學生不贊同電子閱讀取代紙質書本。同時，電子版課本在使用過程中涉及教材版權的問題。

通過進一步調查發現，課程電子版教材的認可度由大到小分別為通識必修課、通識選修課、專業選修課、學科基礎課、專業必修課。假設一本教材的紙張數約為300頁，以各個專業課本數量的平均值進行計算，每學年學生平均購買通識必修課、通識選修課、專業選修課、學科基礎課、專業必修課的課本數分別約為3.15本、2.22本、4.16本、4.72本、5.63本，其對應的CO2排放量按照王曉菲建立的碳排放源排放量核算方法中的原料制漿工藝——非涂布印刷紙項進行核算［8］，公式為y=300x×2.4864×10-6×1426.53（不考慮紙張運輸過程中產生的CO2）。

上式中，x為課本數，單位：本；y為對應產生的CO2質量，單位：kg；2.4864為一張A5紙的質量，單位：g/張；1426.53為非涂布印刷紙碳排放量，單位：kg CO2e/t紙。通過計算得到每學年每位學生購買通識必修課本、通識選修課本、專業選修課本、學科基礎課本和專業必修課本產生的CO2排放量分別為3.3518 kg CO2e、2.3622 kg CO2e、4.4266 kg CO2e、5.0224 kg CO2e、5.9907 kg CO2e。

綜上所述，在不考慮紙張運輸過程的前提下，每學年學生購買課本產生的CO2排放量約為21.1537 kg CO2e/人。若實現學生靈活選擇紙質版和電子版課本的購買方式，將學生不接受電子版課本的比例作為購買不同類型課程紙質版課本的權重，則可以計算得到每學年學生購買紙質課本平均約產生的CO2排放量為11.6484 kg CO2e/人。

（四）無紙化學習的不足

調查結果顯示，82.66%的大學生認為個人的數據信息泄露嚴重，且有超過50%的大學生受到網絡病毒和釣魚網站的干擾。同時，電子設備對學生的學習也有一些負面影響：（1）加重了學生對電子設備的依賴。部分學生由于自制力不足，不能專注于學習，容易出現“買前PPT，買后看劇集”的現象。（2）電子設備的電磁輻射容易使人體產生疲勞。（3）降低學習成就感。書寫紙質教材和筆記時，由于手部動作慢于大腦，給予大腦一定的緩沖時間，使學習過程能夠保持長時間的穩定狀態，從感官上增強了學習成就感。

結語

通過調查廣州大學城在校學生在疫情期間無紙化學習的效果與態度等內容，進一步評價無紙化設備的節能減排效果，得到以下兩點結論：（1）手機和電腦是大學生在無紙化學習過程中的主要工具，且學習效果與學生參與無紙化應用的體驗感密切相關，無紙化體驗效果好的學生，學習效果更好。（2）在不考慮紙張運輸過程的前提下，每學年學生購買課本約產生的CO2排放量為21.1537 kg CO2e/人；若實現學生靈活選擇紙質版和電子版的購買方式，則每學年學生購買課本約產生的CO2排放量為11.6484 kg CO2e/人。雖然該數據沒有考慮選擇電子版課本時使用電子設備對應的碳排放量，但是電子版課本存在節約空間、降低物流資源消耗、減少廢棄物排放等優勢，因此，按照學生的需求靈活購置課本類型的方式有助于節約資源和保護生態環境。

綜上所述，目前無紙化教學在學生端的效果較好，因此，在高校學生學習中可進一步推廣應用。然而，由于現階段無紙化技術發展的限制，市面上雖存在大量教學平臺，但卻沒有建立規范的無紙化教學體系，尚未解決大眾普遍擔心的問題，如保護眼睛防止近視、沒有網絡無法同步、購買產品價格高等［9］。因此，距離無紙化教學完全運用到高校中仍有較長的時間。為了讓無紙化教學可以更快地在高校中普及，應擴大無紙化教學優勢的宣傳，盡快解決電子教材版權問題，建立起規范性的無紙化教學教材體系。同時，網絡中的數據信息日益多樣化，不同數據資源、業務服務之間的傳輸與共享更加復雜，因此，保證網絡系統運行的安全性至關重要［10］。高校相關技術人員應加快推進高等教育網絡平臺安全建設，強化網絡安全教育，積極引導大學生正確使用網絡教學系統，為無紙化應用的普及提供保障。