閱讀下列說(shuō)明，回答問題 1 和問題 2，將解答填入答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。
【說(shuō)明】
某學(xué)校為實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化、網(wǎng)絡(luò)化的教材管理，擬開發(fā)一套教材管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)全校的教學(xué)用書的需求信息，以便教材的統(tǒng)一購(gòu)買。
【需求分析結(jié)果】
（1）教學(xué)計(jì)劃
各學(xué)院的教學(xué)計(jì)劃是教材需求的來(lái)源。各學(xué)院的教學(xué)管理人員為本學(xué)院的各個(gè)專業(yè)方向制定教學(xué)計(jì)劃。教學(xué)計(jì)劃主要是描述每個(gè)專業(yè)方向不同學(xué)期所開設(shè)的課程信息。教學(xué)計(jì)劃的示例如表 4-1。
表4-1“教學(xué)計(jì)劃”示例

（2）課程信息
課程信息包括課程編號(hào)、課程名、教材編號(hào)，由課程編號(hào)唯一標(biāo)識(shí)。如表 4-1 中，《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》課程因其使用的教材不同而分別編號(hào)。
（3）專業(yè)方向、班級(jí)
學(xué)校根據(jù)學(xué)院和專業(yè)方向?qū)W(xué)生劃分班級(jí)。一個(gè)學(xué)院可有多個(gè)專業(yè)方向，不同學(xué)院可以有相同名字的專業(yè)方向。一個(gè)專業(yè)方向可有多個(gè)班級(jí)，班級(jí)包含入學(xué)年份和人數(shù)。
（4）教材信息
教材信息記錄教材的基本信息，包括教材編號(hào)、教材名稱、ISBN 號(hào)、出版社名稱、作者、版本號(hào)。同一種教材版本不同編號(hào)也不同，一種教材可以有多個(gè)作者。
（5）教材需求
根據(jù)各學(xué)院的教學(xué)計(jì)劃和對(duì)應(yīng)的班級(jí)人數(shù)，統(tǒng)計(jì)全校各系各專業(yè)各班級(jí)的教材需求情況。教材需求量是根據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃和班級(jí)人數(shù)計(jì)算得到的。
【邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】
根據(jù)需求階段收集的信息，設(shè)計(jì)的關(guān)系模式如圖 4-1 所示。

圖 4-1 教材管理關(guān)系模式
關(guān)系模式的主要屬性、含義及約束如表 4-2 所示。
表 4-2 主要屬性、含義及約束

根據(jù)圖 4-1 關(guān)系模式，給出班級(jí)、教材的函數(shù)依賴（不完整）如下。
（1）班級(jí)關(guān)系函數(shù)依賴 FD1
班級(jí)號(hào) → { 入學(xué)年份， 人數(shù)， 院系名稱， 專業(yè)名稱 }
（2）教材關(guān)系函數(shù)依賴 FD2
教材編號(hào) →{ 教材名稱， ISBN， 出版社， 版本號(hào) } （不完整）
【問題1】（8 分）
根據(jù)圖 4-1 的關(guān)系模式，回答以下問題：
（1）分析“教材”關(guān)系，給出除 FD2 外其余的函數(shù)依賴和多值依賴；
（2）列出“教材”關(guān)系的所有候選鍵；
（3）分析“教材”關(guān)系所屬范式，并說(shuō)明原因；
（4）對(duì)“教材”關(guān)系進(jìn)行分解，使其達(dá)到 4NF。分解后各關(guān)系模式分別命名為：教材 1，教材 2，……。
【問題2】（7 分）
分析以上各關(guān)系模式，請(qǐng)回答以下問題：
（1）“教學(xué)計(jì)劃”關(guān)系是否存在冗余？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。
（2）根據(jù)現(xiàn)有關(guān)系模式，能否獲得學(xué)校每學(xué)期的各種教材的需求總量？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。
（3）考慮到任選課只有部分學(xué)生選修，需要增加或修改哪些關(guān)系模式，請(qǐng)給出修改結(jié)果并簡(jiǎn)要說(shuō)明。