はじめに

プログラミング教育に携わる方や学習者のために、ブラウザだけで動作する「Webアプリ開発学習テンプレート」を作成しました。このテンプレートは、インストール不要でデータベースの扱い方からWebアプリケーション開発の基礎が学べる教材です。

実装例として「本管理アプリ」を用意しましたが、このプロジェクトの本質は「学習ツール」である点が重要です。

教材の特徴

学習目標

データベース操作の基礎を学ぶ
- SQLライクな構文でデータの作成・読み取り・更新・削除(CRUD)操作を習得
- ブラウザ内データベース(IndexedDB)の仕組みを理解する
フロントエンド開発の基本を体験
- HTML/CSS/JavaScriptの連携方法を実践的に学ぶ
- イベント処理やDOM操作の基本を理解する
実用的なアプリ開発スキルを養う
- データの永続化、検索、ソート機能の実装方法
- ユーザーインターフェース設計の基本概念

なぜブラウザだけなのか？

環境構築の手間がない：特別なソフトのインストールが不要
どこでも学習可能：学校のPCやタブレットでもすぐに始められる
即時フィードバック：コード変更の結果がすぐに確認できる
直感的な理解：目に見える形で処理結果を確認できる

技術的な特徴

使用技術

フロントエンド：HTML5, CSS3, JavaScript (ES6)
UIフレームワーク：Bootstrap 5
データベース：IndexedDB
データベースラッパー：自作のSQLライクインターフェース

アーキテクチャ

学習の便宜を考え、シンプルな3層構造を採用しています：

UIレイヤー（HTML + CSS + main.js）
- ユーザーインターフェースとイベント処理
ビジネスロジックレイヤー（BookDatabase.js）
- データ操作に関するロジック
データアクセスレイヤー（SQLInterface.js）
- IndexedDBをSQLライクに操作するためのラッパー

学習コンテンツの詳細

1. SQLライクなデータベース操作

SQLiteが使えないブラウザ環境でも、SQLの学習ができるよう独自のインターフェースを実装しています。

// テーブル作成
await db.execute(`
    CREATE TABLE books (
        id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        title TEXT NOT NULL,
        author TEXT,
        read_date DATE,
        rating INTEGER,
        memo TEXT
    )
`);

// データ検索
const results = await db.execute(
    'SELECT * FROM books WHERE title LIKE ?',
    [`%プログラミング%`]
);

これにより実際のSQLを学びながら、ブラウザで動作するアプリ開発が可能です。

2. コンポーネント設計の学習

アプリケーションはモジュール分割されており、各コンポーネントの役割が明確です：

// データアクセス層
export class SQLInterface {
    // SQLライクなクエリ実行の仕組み
}

// ビジネスロジック層
export class BookDatabase {
    // データベース操作のラッピング
}

// プレゼンテーション層
class BookApp {
    // UIとの連携、イベント処理
}

この構造により、ソフトウェア設計の基本原則も学べます。

3. 非同期処理の実践

現代のWebアプリに不可欠な非同期処理（Promise, async/await）を実践的に学べます：

async searchBooks(keyword) {
    try {
        const books = await this.db.searchBooks(keyword);
        this.displayBooks(books);
    } catch (error) {
        this.showError('検索に失敗しました');
    }
}

授業での活用方法

初級者向け（中学生レベル）

完成品を触ってみる
- アプリの動作確認
- データの入力、検索、編集を体験
HTMLの修正
- タイトルやラベルの変更
- 色やデザインの調整
簡単な機能追加
- 並び替えボタンの追加
- 本の表紙URL入力欄の追加

中級者向け（高校生レベル）

データモデルの拡張
- 新しいフィールド（ジャンル、出版社など）の追加
- リレーションの実装（著者テーブルとの連携など）
機能の拡張
- グラフ表示機能の追加（Chart.jsなどを使用）
- カレンダー表示の実装
UIの改良
- モバイル対応の強化
- ダークモードの実装

上級者向け（大学生・社会人レベル）

アーキテクチャの改良
- MVCパターンへの再構築
- テスト自動化の導入
機能の高度化
- リアルタイム同期機能の追加（Firebase連携など）
- PWA化（Service Workerの実装）

テンプレートからの発展例

このテンプレートは「本管理」に限定されません。以下のような応用が可能です：

学校の成績管理アプリ
- テストの点数記録と統計
- 進捗グラフの表示
日記・メモアプリ
- 日々の記録
- 画像添付機能
イベント管理アプリ
- 学校行事のスケジュール管理
- 出欠管理機能

始め方

GitHub（リポジトリURL: web-db-learning-template）からコードをダウンロード
index.html をブラウザで開く
コードを読み解きながら機能を確認
自分なりに機能を拡張してみる

ファイル構成

.
├── index.html       # メインのHTMLファイル
├── js/              # JavaScriptファイル
│   ├── main.js      # メインのアプリケーションロジック
│   └── db/          # データベース関連
│       ├── BookDatabase.js    # 本データベースのクラス
│       └── SQLInterface.js    # SQLライクなインターフェース
└── README.md        # このファイル

まとめ

このテンプレートは「実践的なプログラミング学習」のために開発されました。単に動くアプリを作るだけでなく、Webアプリケーション開発の基礎概念を学べるよう設計されています。

特に、SQLの学習とブラウザベースのデータベース操作を組み合わせた点が特徴で、環境構築の手間なく本格的な開発手法を学ぶことができます。

教育現場や自己学習に活用いただければ幸いです。

ライセンス

MITライセンスの下で公開しています。教育目的での利用や改変は自由に行っていただけます。