● 摘要
算法（Algorithm）是针对存在的现实问题而提出的利用系统性的方法来解决该问题的清晰描述与指令，理解并掌握算法是学生在计算机科学领域学习的重要基础。由于算法的抽象性影响了学习效率，一些研究提出了算法动画来提高算法学习的形象性，从上个世纪80年代以来，先后出现了BALSA、Tango等优秀的算法动画软件。近年来，随着HTML5等网络标准的流行，算法动画平台逐渐趋向于Web化、轻量级良好交互性。此外，随着WebGL的出现，使得在传统的算法动画平台中加入三维元素成为了可能。针对这些情况，论文在课题组已有二维算法可视化动画平台的基础上，设计并升级了二维算法动画制作模块，并开发了三维动画制作模块。论文还将动画集成应用到虚实融合环境下提高虚拟现实的体验感，并设计开发了教学应用网站。论文的主要工作包含以下3个方面：
1.在学生用户调查问卷的反馈下，对二维算法动画模块进行功能完善与升级，使之能够更好的为用户学习服务，具体包括对绘图元素的补充、对算法动画时间轴的优化、离线应用及本地自动保存功能、算法动画GIF图的导出与分享以及基于代码同步输入的算法动画创建功能等；
2. 基于WebGL技术，设计并实现了一种基于Web的三维动画创建模块，用以创建三维的算法动画；具体包括对三维绘图部分的设计与实现、对动画生成部分的代码解释执行的设计与实现以及对动画存储部分的设计与实现等；
3.将已完成的动画集成到虚实融合环境下，提高了虚拟现实的体验感。具体设计了一种基于参数的算法可视化动画接口以及一种基于JSON数据格式的数据可视化图表接口。
在上述三方面工作的基础上，开发设计了一个教学辅助网站，实现了基本的教学功能，如教师布置作业、查看作业提交情况、导出作业等功能，学生用户则可以进行查看作业需求、创建动画、提交作业等。最后，平台进行了功能与性能测试，测试结果表明平台达到了教学辅助的功能要求，为算法的学习提供了一种新途径。