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【摘 要】本文基于Windows系统环境，以置入“小美”和“小德”卡通形象为例，介绍了通过反编译AndroidAPK实现ScratchJr角色个性化定制的全过程。
【关键词】反编译Android APK;ScratchJr角色个性化定制
【中图分类号】TP311.5 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）11-0263-01
【问题】
ScratchJr是Scratch的姊妹版，是MIT媒体实验室的Scratch团队专为5-7岁儿童设计的图形化编程工具，可以让孩子像搭积木一样“堆叠”创造带交互性的故事、动画、游戏、音乐等，是小学低年级开展STEAM编程启蒙教育的不二选择。
笔者在进行《基于ScratchJr的小学低年级STEAM编程课程构建研究》课题研究过程中，发现ScratchJr不允许导入外部图像资源扩充角色，只能选择资源库的有限角色使用，无法实现角色的随意个性化定制。虽然ScratchJr允许通过内置的绘图编辑器创造个性化角色，对于小学低年级学生来说，可以进行简单个性化角色的创造，但仍然不能满足低年级学生对于个性化角色的使用需求。
因此，笔者通过多次实践，通过反编译Android APK实现了外部图像资源的导入，从而实现了ScratchJr角色的任意个性化定制，大大提升了教学过程中的场景搭建能力。
通过上述方式，笔者的课题实现了以青岛崇德小学“小美”和“小德”卡通形象作为故事主人公，采用STEAM项目式案例教学，共有“预备”、“动画”和“故事”和“游戏”四个阶段性专题和10个案例项目，每个项目都以【创设情境】、【项目探究】、【极限挑战】和【创意激发】四个环节进行，对人文、数学、科学、信息等多个领域核心素养教育进行创新设计和有机整合，形成了一门充满校园文化承载的编程教育启蒙课程。
【工具】
1.APK文件逆向工程工具软件：apktool
https：//ibotpeaches.github.io/Apktool
2.JDK内置APK签名工具：jarsigner
3.JOSN编辑器：
https：//www.bejson.com/jsoneditoronline/
4.PNG图片转SVG工具：
https：//www.bejson.com/convert/image_to_svg
5.图像处理工具：Photoshop
【步骤】
1.下载ScratchJr APK文件。
ScratchJr目前最新版本是1.2.4，可以通过百度搜索或访问ScratchJr官方网站（http：//www.scratchjr.org）下载。
〖XC23.JPG;%22%22〗
2.访问Oracle网站，下载安装Java SDK，下一步我们会用到其内置的APK文件签名工具jarsigner。
3.使用apktool反编译APK文件。
访问github网站，下载 apktool.bat与apktool.jar 文件，并将它们放在同一目录下。
通过CMD运行指令 apktool d scratchjr1.2.4.apk，将 apk 文件解包，默认解包到当前目录下的同名文件夹下。
4.添加角色图片资源。
笔者所在的青岛崇德小学非常注重校园美德文化建设，设计打造的“小美”和“小德”卡通形象受到学生们的热烈欢迎，成为推广实施美德教育的有效载体。
〖XC24.JPG;%22%22〗
〖XC25.JPG;%22%22〗
通过反复研究发现，ScratchJr在儿童美学方面下了很大功夫，内置的角色资源在筛选预览时使用PNG格式，最终舞台呈现时使用SVG格式，做到了舞台背景透明而且放大不失真的最佳效果。PNG和SVG角色图片资源分别存放在assets＼＼HTML5目录pnglibrary和svglibrary文件夹内，通过media.json文件进行资源数据规格描述。
（1）使用Photoshop软件裁剪切割得到PNG格式的角色资源包，使用PNG图片转SVG工具得到SVG格式的角色资源包。将准备好的PNG角色图片资源放置到pnglibrary文件夹下，SVG角色图片资源放置到svglibrary文件夹下。
（2）通过在线JOSN编辑器修改并替换数据描述文件media.json。JSON（JavaScript Object Notation， JS 对象简谱） 是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据，层次结构简洁清晰，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。
注意以下事项：角色资源图片的宽、高尺寸务必精确，否则会导致在ScratchJr使用时比例失调;不能破坏JSON数据文件的格式，可以仿照已有的角色资源描述格式逐个添加，否则会导致ScratchJr无法读取角色资源;可以格式化JSON数据以方便进行编辑处理，但最终存储要使用压缩JSON格式，清除所有空白字符。
〖XC26.JPG;%29%28〗
5.通过CMD运行指令apktool b app -o other.apk（app 指需要打包的文件夹，-o other.apk 表示生产新文件），重新打包apk。
〖XC27.JPG;%29%28〗
6.刚刚打包生成的scratchjr1.2.5.apk无法进行正常安装，必须进行重新签名。
（1）利用JDK下的keytool工具生成簽名证书keystore。通过CMD运行指令：keytool -genkey -alias abc.keystore -keyalg RSA -validity 20000 -keystore abc.keystore，填写相关信息，记好秘钥口令。
（2）利用生成的签名证书abc.keystore对scratchjr1.2.5.apk进行签名。通过CMD运行指令：jarsigner -verbose -keystore abc.keystore -signedjar scratchjr1.2.5_cyy.apkscratchjr1.2.5.apk abc.keystore
7.在安卓平板或手机安装scratchjr1.2.5_cyy.apk，此时角色库里就有了“小美”和“小德”卡通形象，可以在舞台中随意添加使用了。到此大功告成！
【总结】
通过反编译手段实现ScratchJr角色个性化定制，从而实现了教学场景搭建的多样化需求，为STEAM编程启蒙教育赋予了更多的可能性，对于满足低年级学生的个性化学习需求具有重大意义。
最后，强调说明以下事项：（1）本文反编译方法不仅可以实现ScratchJr中角色的个性化订制，舞台背景、声音资源等都可以实现个性化订制。（2）受限于苹果iOS系统的封闭性，本文反编译方法仅适用Android安卓系统。（3）本文反编译方法仅限于编程教育教师本人用于课堂教学过程，工具和方法仅供学习交流，不可用作它途。（4）“小美”和“小德”卡通形象版权归青岛崇德小学所有，未经允许不可私自用于其它商业用途。
【关键词】反编译Android APK;ScratchJr角色个性化定制
【中图分类号】TP311.5 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）11-0263-01
【问题】
ScratchJr是Scratch的姊妹版，是MIT媒体实验室的Scratch团队专为5-7岁儿童设计的图形化编程工具，可以让孩子像搭积木一样“堆叠”创造带交互性的故事、动画、游戏、音乐等，是小学低年级开展STEAM编程启蒙教育的不二选择。
笔者在进行《基于ScratchJr的小学低年级STEAM编程课程构建研究》课题研究过程中，发现ScratchJr不允许导入外部图像资源扩充角色，只能选择资源库的有限角色使用，无法实现角色的随意个性化定制。虽然ScratchJr允许通过内置的绘图编辑器创造个性化角色，对于小学低年级学生来说，可以进行简单个性化角色的创造，但仍然不能满足低年级学生对于个性化角色的使用需求。
因此，笔者通过多次实践，通过反编译Android APK实现了外部图像资源的导入，从而实现了ScratchJr角色的任意个性化定制，大大提升了教学过程中的场景搭建能力。
通过上述方式，笔者的课题实现了以青岛崇德小学“小美”和“小德”卡通形象作为故事主人公，采用STEAM项目式案例教学，共有“预备”、“动画”和“故事”和“游戏”四个阶段性专题和10个案例项目，每个项目都以【创设情境】、【项目探究】、【极限挑战】和【创意激发】四个环节进行，对人文、数学、科学、信息等多个领域核心素养教育进行创新设计和有机整合，形成了一门充满校园文化承载的编程教育启蒙课程。
【工具】
1.APK文件逆向工程工具软件：apktool
https：//ibotpeaches.github.io/Apktool
2.JDK内置APK签名工具：jarsigner
3.JOSN编辑器：
https：//www.bejson.com/jsoneditoronline/
4.PNG图片转SVG工具：
https：//www.bejson.com/convert/image_to_svg
5.图像处理工具：Photoshop
【步骤】
1.下载ScratchJr APK文件。
ScratchJr目前最新版本是1.2.4，可以通过百度搜索或访问ScratchJr官方网站（http：//www.scratchjr.org）下载。
〖XC23.JPG;%22%22〗
2.访问Oracle网站，下载安装Java SDK，下一步我们会用到其内置的APK文件签名工具jarsigner。
3.使用apktool反编译APK文件。
访问github网站，下载 apktool.bat与apktool.jar 文件，并将它们放在同一目录下。
通过CMD运行指令 apktool d scratchjr1.2.4.apk，将 apk 文件解包，默认解包到当前目录下的同名文件夹下。
4.添加角色图片资源。
笔者所在的青岛崇德小学非常注重校园美德文化建设，设计打造的“小美”和“小德”卡通形象受到学生们的热烈欢迎，成为推广实施美德教育的有效载体。
〖XC24.JPG;%22%22〗
〖XC25.JPG;%22%22〗
通过反复研究发现，ScratchJr在儿童美学方面下了很大功夫，内置的角色资源在筛选预览时使用PNG格式，最终舞台呈现时使用SVG格式，做到了舞台背景透明而且放大不失真的最佳效果。PNG和SVG角色图片资源分别存放在assets＼＼HTML5目录pnglibrary和svglibrary文件夹内，通过media.json文件进行资源数据规格描述。
（1）使用Photoshop软件裁剪切割得到PNG格式的角色资源包，使用PNG图片转SVG工具得到SVG格式的角色资源包。将准备好的PNG角色图片资源放置到pnglibrary文件夹下，SVG角色图片资源放置到svglibrary文件夹下。
（2）通过在线JOSN编辑器修改并替换数据描述文件media.json。JSON（JavaScript Object Notation， JS 对象简谱） 是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据，层次结构简洁清晰，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。
注意以下事项：角色资源图片的宽、高尺寸务必精确，否则会导致在ScratchJr使用时比例失调;不能破坏JSON数据文件的格式，可以仿照已有的角色资源描述格式逐个添加，否则会导致ScratchJr无法读取角色资源;可以格式化JSON数据以方便进行编辑处理，但最终存储要使用压缩JSON格式，清除所有空白字符。
〖XC26.JPG;%29%28〗
5.通过CMD运行指令apktool b app -o other.apk（app 指需要打包的文件夹，-o other.apk 表示生产新文件），重新打包apk。
〖XC27.JPG;%29%28〗
6.刚刚打包生成的scratchjr1.2.5.apk无法进行正常安装，必须进行重新签名。
（1）利用JDK下的keytool工具生成簽名证书keystore。通过CMD运行指令：keytool -genkey -alias abc.keystore -keyalg RSA -validity 20000 -keystore abc.keystore，填写相关信息，记好秘钥口令。
（2）利用生成的签名证书abc.keystore对scratchjr1.2.5.apk进行签名。通过CMD运行指令：jarsigner -verbose -keystore abc.keystore -signedjar scratchjr1.2.5_cyy.apkscratchjr1.2.5.apk abc.keystore
7.在安卓平板或手机安装scratchjr1.2.5_cyy.apk，此时角色库里就有了“小美”和“小德”卡通形象，可以在舞台中随意添加使用了。到此大功告成！
【总结】
通过反编译手段实现ScratchJr角色个性化定制，从而实现了教学场景搭建的多样化需求，为STEAM编程启蒙教育赋予了更多的可能性，对于满足低年级学生的个性化学习需求具有重大意义。
最后，强调说明以下事项：（1）本文反编译方法不仅可以实现ScratchJr中角色的个性化订制，舞台背景、声音资源等都可以实现个性化订制。（2）受限于苹果iOS系统的封闭性，本文反编译方法仅适用Android安卓系统。（3）本文反编译方法仅限于编程教育教师本人用于课堂教学过程，工具和方法仅供学习交流，不可用作它途。（4）“小美”和“小德”卡通形象版权归青岛崇德小学所有，未经允许不可私自用于其它商业用途。