综合评述港口与航道工程作为国家基础设施建设的支柱性领域，深刻关系到对外贸易、区域经济发展乃至国家战略安全。港口航道工程师，特别是肩负重大项目管理职责的一级建造师，其知识体系的广度与深度，直接决定了工程项目的质量、安全、成本和进度。对于有志于在商洛乃至全国范围内承担一级港口与航道工程建设重任的专业人士而言，构建一个系统、前沿且紧密结合实践的知识结构至关重要。
这不仅要求他们掌握传统的土木工程核心理论，更需深度融合海洋动力学、现代信息技术、项目管理及法律法规等跨学科知识。“港口航道工程师需学科目”与“一级港口与航道工程建造师需要学什么科目”这两个问题，本质上是对这一职业所需核心能力体系的探寻。前者侧重于工程师个人专业素养的长期培养与积累，涵盖了从基础科学到专业技术的完整学习路径；而后者，特别是针对“一级建造师”这一高阶执业资格，则更聚焦于综合管理能力、法律法规应用以及解决复杂工程实际问题的能力，其学习内容是在工程师知识基底上的深化、拓展与整合。对于商洛地区的从业者而言，虽然地处内陆，但参与全国乃至全球的港口航道项目建设已成为常态，因此，其知识需求与沿海地区并无本质区别，均需遵循国家统一的执业标准与知识体系，同时可能需要对特定流域（如内河航道）的工程特点有更深入的理解。下文将系统性地阐述成为一名合格的港口航道工程师乃至一级建造师所需涉猎的关键科目与核心内容。

一、基础科学与工程基础科目

任何高级工程技术人才的培养都离不开坚实的基础科学根基。对于港口航道工程师而言，数学、物理学和化学等学科是理解后续专业理论的基石。

• 高等数学与工程数学：这是解决工程中各类计算问题的核心工具。内容包括微积分、微分方程、线性代数、概率论与数理统计。在港口航道工程中，波浪力的计算、结构沉降预测、泥沙淤积概率分析、施工风险模拟等，都离不开深厚的数学功底。
• 大学物理：重点在于力学部分，包括理论力学（静力学、运动学、动力学）、材料力学（应力、应变、强度、刚度）和流体力学。流体力学尤为关键，它是理解波浪、水流对建筑物作用力的基础。
• 工程化学与材料科学：涉及工程材料的性能，特别是在海水、淡水交替浸泡和冻融循环等恶劣环境下的耐久性问题。学习内容包括水泥、混凝土、钢材、防腐材料等的化学性质、力学性能及其劣化机理。
• 工程制图与计算机辅助设计（CAD）：工程师的“语言”。能够熟练阅读和绘制工程图纸，并运用CAD及更高级的BIM（建筑信息模型）软件进行三维设计、碰撞检测和可视化施工模拟，是现代工程师的必备技能。
• 工程地质与土力学：港口航道工程建于水陆交界处，地质条件复杂。此科目教授岩土体的物理力学性质、地基承载力、边坡稳定性、地基处理技术等，对于码头岸坡、防波堤地基、航道开挖边坡的设计与施工至关重要。

二、专业核心科目

在打下扎实的基础后，需要进入专业核心知识领域的学习。这些科目直接针对港口航道工程的规划、设计、施工和维护。

• 水力学与水文学：这是本专业的灵魂学科。水力学研究水的平衡和机械运动规律，包括静水压力、明渠水流、管流、波浪理论等。水文学则研究水文循环、径流形成、设计洪水计算、潮汐与海平面变化等，为确定建筑物的设计水位、波浪要素等提供依据。
• 河流动力学与海岸动力学：深入研究水流、波浪与河床、海床的相互作用。内容包括泥沙运动（起动、输运、淤积和冲刷）、河道演变、河口治理、海岸侵蚀与防护等。这是解决航道回淤、码头前沿水域维护、海滩保护等实际工程问题的理论基础。
• 港口规划与布置：学习港口的功能分区、总平面设计、水域布置（航道、锚地、转头水域）、陆域布置（码头、堆场、道路、铁路）原则。需综合考虑自然条件、腹地经济、船舶航行安全、运营效率等多方面因素。
• 航道工程学：专注于航道的勘察、规划、设计、整治与维护。内容包括航道尺度确定、整治建筑物（丁坝、顺坝、锁坝等）设计、疏浚工程技术、航标配布等，旨在保障航道畅通、水深足够、航行安全。
• 水工建筑物：这是结构设计的核心科目。系统学习各类港口航道建筑物的设计理论和方法，主要包括：
  • 重力式码头：依靠自身重量保持稳定的结构，如方块码头、沉箱码头。
  • 板桩式码头：由板桩墙、拉杆和锚碇结构组成。
  • 高桩码头：适用于软土地基，由桩基、承台和上部结构组成。
  • 防波堤与护岸：用于抵御波浪袭击，维护港内水域平稳，分为斜坡式和直立式。
  • 船闸与升船机：用于克服水位落差，使船舶通过水利枢纽的通航建筑物。
• 工程施工技术：学习水下爆破、疏浚与吹填、深基坑支护、大型沉箱预制与浮运安装、桩基施工、混凝土水上浇筑等特殊施工工艺、设备选用和质量控制要点。

三、一级建造师专项知识与能力拓展

对于目标是获取一级港口与航道工程建造师执业资格的人员，其学习内容需在工程师知识体系上实现战略性提升，重点从技术执行转向项目全生命周期的管理。

• 建设工程项目管理：这是建造师考试的核心科目之一。内容涵盖项目的立项决策、招标投标、合同管理、进度控制、成本控制、质量控制、安全管理、信息管理、竣工验收等全过程。要求建造师具备统筹规划、高效组织和精细管控的能力。
• 建设工程法规及相关知识：另一门核心考试科目。熟练掌握《建筑法》、《招标投标法》、《安全生产法》、《合同法》、《环境保护法》以及建设工程质量管理、安全生产管理条例等法律法规。确保工程项目在法律框架内合规运行，有效规避法律风险。
• 建设工程经济：要求建造师具备强烈的经济意识。学习内容包括资金的时间价值、技术方案经济效果评价、不确定性分析、价值工程、项目融资、工程概预算编制与审核、成本核算等。目标是实现项目的经济效益最大化。
• 专业工程管理与实务（港口与航道工程）：这是综合应用科目，将技术、管理、法规和经济知识融会贯通，解决港口航道工程中的复杂实际问题。重点包括：
  • 特殊施工环境应对：如外海施工的风浪应对、深水施工技术、复杂地质条件处理。
  • 大型设备与船舶调度：掌握大型起重船、挖泥船、铺排船等特种船舶的性能与协同作业。
  • 风险识别与应急预案：对台风、暴雨、船舶碰撞、结构坍塌等重大风险进行识别、评估并制定有效的预防和应急措施。
  • 四新技术的应用：跟踪并应用新技术、新工艺、新材料、新设备，如BIM技术在全生命周期的应用、高性能混凝土、智能监测系统、绿色施工技术等。
  • 工程案例分析与经验总结：深入研究国内外典型工程的成功经验与失败教训，提升解决实际问题的能力。

四、前沿交叉与软技能科目

在数字化和可持续发展的时代背景下，一名卓越的港口航道工程师或建造师还需关注前沿交叉学科并培养关键的软技能。

• 信息技术与智能建造：包括BIM技术的深度应用、GIS（地理信息系统）、遥感技术、无人机测绘、物联网传感器、人工智能在结构健康监测、施工自动化、智慧港口运营中的应用。
• 海洋工程与环境工程：学习海洋环境荷载（风、浪、流、潮、冰）、海洋土特性。
  于此同时呢，必须高度重视工程建设对海洋生态、水质的影响，掌握环境影响评价方法、生态修复技术（如人工鱼礁）、疏浚物环保处理技术等，践行绿色、可持续发展理念。
• 工程伦理与职业道德：树立对公众安全、环境和社会负责的职业精神，坚守诚信底线，在利益与安全、进度与质量发生冲突时能做出符合职业伦理的决策。
• 沟通协调与领导力：大型工程项目涉及业主、设计、监理、施工分包商、政府部门、当地社区等多方利益相关者。卓越的沟通能力、谈判技巧和团队领导力是项目成功的关键保障。
• 终身学习能力：工程技术日新月异，规范标准持续更新，必须具备主动学习、跟踪行业动态、不断更新知识库的意识和能力。

从一名港口航道工程专业的学子成长为一名能够独当一面的一级港口与航道工程建造师