在传统的算法程序设计学习中,学生经常花更多的时间在编程语言的语法细节上,而不是集中精力在算法本身,这不利于培养学生良好的算法思维。并且,使用传统编程语言实现算法程序,使得要学习算法前必须要掌握一门编程语言,这提高了算法程序设计入门的门槛。另外,在传统的在线算法教学中,老师难以设计可交互式的算法实验,只能简单地提出问题,让学生线下独自使用传统的程序在线评测系统完成实验。通过这样的方式,老师难以控制与评判学生实现算法程序的思路与正确性,学生可以通过一些取巧的方式通过评测。为了解决这些问题,本文提出了一种面向在线教学的可视化算法设计方法,以结构化流程图为可视化方式,通过射线碰撞检测方法实现了实时的人机交互,让学生可以在线可视化地根据算法问题设计自己的算法流程图程序,避免了消耗精力在编程语法上。同时,本文提供了适用于流程图算法的编译器和虚拟机,支持了算法流程图的在线运行和调试。而且本文提供了针对算法流程图的自动评判系统,让学生能根据老师给出的问题与测试样例,在线进行评判并得到算法程序评判结果。最后本文通过一个冒泡排序的实验案例,展示了本文的方法在实际项目在线虚拟实验里的应用,介绍了实验的设计方法以及学生的实验流程。