试题 四( 15 分)
阅读下列说明,回答问题1和问题2,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
某学校为实现无纸化、网络化的教材管理,拟开发一套教材管理系统。该系统主要负责统计全校的教学用书的需求信息,以便教材的统一购买。
【 需求分析结果】
(1) 教学计划
各学院的教学计划是教材需求的来源。各学院的教学管理人员为本学院的各个专业方向制定教学计划。教学计划主要是描述每个专业方向不同学期所开设的课程信息。教学计划的示例如表4-1。

(2) 课程信息 课程信息包括课程编号、课程名、教材编号,由课程编号唯一标识。如表4-1中, 《数
据库技术》课程因其使用的教材不同而分别编号。
(3) 专业方向、班级
学校根据学院和专业方向将学生划分班级。一个学院可有多个专业方向,不同学院可以有相同名字的专业方向。一个专业方向可有多个班级,班级包含入学年份和人数。
(4) 教材信息
教材信息记录教材的基本信息,包括教材编号、教材名称、ISBN 号、出版社名称、作者、版本号。同一种教材版本不同编号也不同,一种教材可以有多个作者。
(5) 教材需求
根据各学院的教学计划和对应的班级人数,统计全校各系各专业各班级的教材需求情况。教材需求量是根据现有的教学计划和班级人数计算得到的。
【 逻辑结构设计】
根据需求阶段收集的信息,设计的关系模式如图4-1所示。

关系模式的主要属性、含义及约束如表4-2所示。

根据图4-1关系模式,给出班级、教材的函数依赖(不完整)如下。
(1)班级关系函数依赖FD1
班级号 → { 入学年份, 人数, 院系名称, 专业名称 }
(2)教材关系函数依赖FD2
教材编号 →{ 教材名称, ISBN, 出版社, 版本号 } (不完整)
【问题1】 (8分)
根据图4-1的关系模式,回答以下问题:
(1) 分析“教材”关系,给出除FD2外其余的函数依赖和多值依赖;
(2) 列出“教材”关系的所有候选键;
(3) 分析“教材”关系所属范式,并说明原因;
(4) 对“教材”关系进行分解,使其达到 4NF。分解后各关系模式分别命名为:教材1,教材2,……。
【 问题2】(7分)
分析以上各关系模式,请回答以下问题:
(1) “教学计划”关系是否存在冗余?请简要说明。
(2) 根据现有关系模式,能否获得学校每学期的各种教材的需求总量?请简要说明。
(3) 考虑到任选课只有部分学生选修,需要增加或修改哪些关系模式,请给出修改结果并简要说明。