Les sciences de l'ingénieur dans
le supérieur

Préparés en 2 ans après le bac en lycée, toute une palette de BTS (brevets de technicien supérieur) sont en lien avec les sciences de l’ingénieur. Tous misent sur la pratique et les projets.

Pour qui ?

Les BTS dans ces domaines accueillent, en proportions variables, des bacheliers généraux, technologiques et professionnels dans des spécialités cohérentes avec le BTS visé. Des élèves attirés par la technique et les nouvelles technologies, qui veulent acquérir rapidement un diplôme professionnalisant. 

Quels BTS ?

Près d'une vingtaine de BTS proposent de se former aux sciences de l’ingénieur, par exemple : assistance technique d'ingénieur ; biotechnologies ; conception des processus de réalisation de produits ; conception des produits industriels ; conception et réalisation de systèmes automatiques ; électrotechnique ; fluides, énergies, domotique ; maintenance des systèmes ; motorisations toutes énergies ; systèmes numériques, etc.

Quel degré de spécialisation ?

À l’exception du BTS assistance technique d'ingénieur qui touche à beaucoup de domaines, les BTS sont spécialisés sur un aspect précis des sciences de l’ingénieur : mécanique, électronique, automatique, etc.

À noter : loin de ne traiter que les sciences de l’ingénieur liées au domaine étudié, les étudiants conservent des cours de sciences fondamentales abordées en tant qu’outils. Les mathématiques permettent par exemple de calculer le courant dans un circuit électrique.

Et la pratique ?

Les TP (travaux pratiques) occupent jusqu'à la moitié du temps de formation et dans chaque discipline, il y a au moins une séance de TP par semaine où les élèves apprennent les gestes techniques : mesurer un courant, régler un moteur avec un ordinateur, souder, etc. 

Lors des projets, les élèves abordent toutes les étapes depuis la réflexion théorique jusqu’à la réalisation pratique d’un objet technologique. Au début, il s’agit de projets simples, comme la conception d’un mini-orgue électronique où il faut calculer quelques composants, puis savoir les mettre en place, les tester, etc. À la fin de la 2e année, un vrai projet industriel est mené, parfois en partenariat avec une entreprise. 

Entre 10 et 16 semaines de stages sont prévues sur les 2 ans. Il est souvent possible de suivre la formation en apprentissage.

Et après ?

Les diplômés de BTS ont accès à des postes de techniciens supérieurs pour faire des études, de la maintenance, du suivi de fabrication ou de la vente dans des domaines techniques (construction automobile, bâtiment, informatique, aéronautique, etc.).

Ils peuvent aussi poursuivre leurs études, notamment dans l’une des nombreuses licences professionnelles orientées sciences de l’ingénieur (en gestion de production industrielle, systèmes automatisés, informatique industrielle, maintenance, etc.) ou en école d’ingénieurs, le plus souvent après une prépa ATS (adaptation technicien supérieur).

Préparés en 3 ans après le bac à l'université, plusieurs BUT (bachelors universitaires de technologie) traitent des sciences de l’ingénieur. Des formations qui allient culture générale et compétences professionnelles.

Pour qui ?

Les BUT sur ces domaines accueillent, en proportions variables, des bacheliers généraux, technologiques et professionnels de spécialités proches, des élèves attirés par la technique et les nouvelles technologies.

Quels BUT ?

Une dizaine de BUT forment aux sciences de l’ingénieur : génie mécanique et productique ; génie électrique et informatique industrielle ; mesures physiques ; métiers de la transition et de l'efficacité énergétiques ; science et génie des matériaux ; qualité, logistique industrielle et organisation ; génie civil–construction durable ; génie industriel et maintenance ; réseaux et télécommunications, etc.

Quel degré de spécialisation ?

Les BUT, bien qu’un peu plus généralistes que les BTS, se focalisent sur une dimension en particulier : le génie mécanique, le génie des procédés, l'informatique industrielle, etc. À l'intérieur de chaque mention, plusieurs parcours permettent de se spécialiser plus finement. Par exemple, en BUT génie mécanique et productique, les étudiants peuvent choisir les parcours "chargé d’affaires industrielles", "management de process industriel", "simulation numérique et réalité virtuelle", etc.

Et la pratique ?

Les TP (travaux pratiques) occupent 40 % de l’emploi du temps. Les étudiants y apprennent les techniques pour calculer la résistance des matériaux, configurer un matériel, réaliser du dessin et de la conception assistée par ordinateur, effectuer des analyses en laboratoire, manipuler des machines industrielles, etc. Par exemple, en cours de physique sont présentées les notions utiles à la caractérisation des matériaux ; puis en TP, les étudiants déterminent quel matériau compose un objet, à l’œil nu et avec des logiciels.

4 à 6 heures par semaine sont par ailleurs dédiées aux projets tutorés. Lors de ces projets (600 heures au total), les étudiants abordent toutes les étapes de la vie d'un objet technologique, depuis la réflexion théorique jusqu’à la réalisation pratique. Il peut s’agir de concevoir un programme de pilotage d’un drone, de fabriquer une carte électronique, etc. En fin de cursus, un vrai projet industriel est mené, parfois en partenariat avec une entreprise, comme la fabrication d’un cadre de VTT.

Entre 22 et 26 semaines de stage sont prévues sur les 3 ans. Une partie des établissements proposent la formation en apprentissage sur la totalité ou une partie du cursus.

Et après ?

Les diplômés de BUT ont accès à des postes de cadres intermédiaires pour faire des études, des essais, de la maintenance, du suivi de fabrication, du contrôle qualité ou du technico-commercial dans des domaines techniques (construction automobile, bâtiment, informatique, aéronautique, etc.).

Ils peuvent aussi poursuivre leurs études, notamment en école d’ingénieurs via les admissions parallèles ou en master.

Préparées à l'université en 1 à 3 ans selon le niveau d'entrée en formation, de nombreuses licences professionnelles permettent de se spécialiser ou d'acquérir une double compétence dans le champs des sciences de l'ingénieur.

Pour qui ?

Selon leur durée, les licences professionnelles sont accessibles aux bacheliers ou aux étudiants ayant validé jusqu'à 120 crédits dans une formation du supérieur (par exemple, une licence ou un BTS), compatible avec la mention demandée. Ainsi, une licence professionnelle conception de produits industriels en 1 an pourra recruter des candidats venant d'un BTS conception de produits industriels, d'un DUT génie mécanique et productique, d'une L2 sciences et technologies, etc.

Quelles licences professionnelles ?

De nombreuses licences professionnelles portent sur les sciences de l'ingénieur, de l'électronique à la sécurité des réseaux informatiques en passant par la maintenance des systèmes industriels, le bâtiment ou les biotechnologies. Sans oublier le technico-commercial.

Quel degré de spécialisation ?

L'objectif de la licence professionnelle étant d'approfondir ses connaissances et compétences dans le secteur et le métier visés, la spécialisation est le plus souvent marquée. Par exemple, dans le domaine de l'énergie, les licences professionnelles couvrent toutes les problématiques : l'électricité, le génie climatique, les énergies renouvelables, l'efficacité énergétique, le pétrole, le nucléaire, etc. Les parcours proposés à l'intérieur des mentions permettent de se spécialiser plus finement encore.

Et la pratique ?

Les TP (travaux pratiques) occupent une place variable selon les licences professionnelles et les enseignements mais sont souvent importants dans l'emploi du temps. Les étudiants mobilisent les techniques et les outils propres au secteur visé et utilisent les logiciels professionnels.

La formation prévoit des projets tutorés, le plus souvent en groupe et en partenariat avec une entreprise : par exemple, la mise en œuvre d’un projet de fabrication de cartes à puce, d'une procédure de tests d'une application mobile,de procédures de réparation de carrosserie de véhicules, etc. Au moins un quart des cours sont assurés par des professionnels en exercice.

Au programme figurent aussi plusieurs semaines de stage, notamment un stage long en fin de cursus. De nombreuses licences professionnelles sont proposées en apprentissage.

Et après ?

La plupart des diplômés s'insèrent à des postes d'assistant ingénieur en bureau d'études ou méthodes, de responsable de projet en conception, de cadre technique en atelier de conception ou maintenance dans une entreprise industrielle, de technico-commercial, etc.

Quelques-uns poursuivent leurs études en master ou en école d'ingénieurs, avec une sélection sur dossier et entretien.

De plus en plus d'écoles d'ingénieurs proposent des bachelors en sciences et ingénierie, en 3 ans. Ces formations permettent de s'insérer comme technicien supérieur dans des secteurs en développement ou de poursuivre ses études.

Pour qui ?

Des bacheliers généraux ayant suivi des spécialités scientifiques mais aussi selon le bachelor, des bacheliers généraux d’autres spécialités, des bacheliers technologiques (STI2D et STL ; parfois STMG, ST2S et STAV), et des bacheliers professionnels dans une spécialité en lien avec le bachelor. Il faut être intéressé par les technologies et privilégier l'enseignement concret.

Quels bachelors ?

Autour d'une soixantaine de bachelors sont proposés en écoles d'ingénieurs sur des créneaux en prise avec l’industrie du futur et la transition numérique des entreprises. Parmi les domaines traités : le big data, l'intelligence artificielle, les transports, les biotechnologies, l'efficacité énergétique, la construction, le génie agricole, etc. Une partie d'entre eux confère le grade de licence.

Quel degré de spécialisation ?

Les bachelors préparent à un domaine ou à un métier précis. Néanmoins là où certains apportent une formation transversale en ingénierie ou numérique, d'autres sont plus pointus, à l'instar des bachelors gaming e-maker ou projeteur BIM. Parfois, il est possible d'affiner encore son orientation par le biais des spécialités ou de parcours proposés après un tronc commun. Par exemple, le bachelor transports éco-intelligents décline les spécialités systèmes aéronautiques et transports terrestres. Certaines formations allient par ailleurs l’ingénierie au design, au business ou au management.

Et la pratique ?

Une part importante des enseignements en bachelor porte sur les matières techniques et industrielles spécifiques au secteur (développement Web, bases de données, électricité-électrotechnique, mécanique, robotique, hydraulique-pneumatique, etc.) et prend la forme de TP (travaux pratiques).

Surtout, les écoles appliquant le principe du learning by doing (« apprendre en faisant »), les projets, à réaliser seul ou en groupe, sont nombreux et occupent jusqu’à la moitié de la formation. Certains projets sont parfois menés en commun avec les élèves ingénieurs de l'école.

Plusieurs mois de stages sont prévus au total, généralement en 2e et 3e années. Une partie des bachelors proposent de réaliser tout ou partie du cursus en apprentissage.

Et après ?

Une partie des diplômés se lancent directement sur le marché du travail à des postes de cadre intermédiaire et de technicien supérieur de niveau bac + 3 dans la conception ou la production. Parmi les métiers possibles : développeur de sites Web et d’applications mobile, assistant ingénieur en bureau d’études, concepteur d’objets connectés, manager d’une petite équipe industrielle, commercial de biens de haute technologie, etc.

Ceux qui poursuivent rejoignent en majorité un cycle ingénieur, le plus souvent en 3 ans supplémentaires, parfois un master ou une école de management.

À l’université, plusieurs licences relèvent des sciences de l’ingénieur. Préparées en 3 ans, elles constituent le plus souvent une première étape pour intégrer un master en 2 ans.

Pour qui ?

Les licences de sciences s’adressent généralement aux bacheliers généraux. À ceux qui ne satisfont pas aux prérequis attendus pour réussir dans la licence visée les universités proposent des dispositifs de mises à niveau et des remédiations une fois admis en fac.

Quelles licences ?

Plusieurs licences sont adaptées : sciences pour l’ingénieur ; sciences et technologies ; génie civil ; 3EA (électronique, énergie électrique et automatique) ; génie mécanique, etc.

Quel degré de spécialisation ?

La 1re année, pluridisciplinaire, est souvent intégrée à un portail commun à différentes licences de sciences. Par exemple : mathématiques, informatique, physique, ingénierie. L’étudiant y acquiert des connaissances fondamentales en mathématiques, physique et informatique, disciplines nécessaires à tout technicien ou ingénieur. Il découvre également les grands domaines des sciences de l’ingénieur (génie électrique, génie mécanique, génie civil, génie des matériaux, etc.) avant de choisir l’un d’eux, à partir du semestre 2, 3 ou 4. Cette découverte est d’autant plus importante que la plupart des bacheliers n’ont jamais fait de sciences de l’ingénieur avant l’entrée en licence. 

Les étudiants peuvent commencer à se spécialiser lors des parcours proposés en 3e année. Cette spécialisation se confirmera pendant les 2 années de master et pourra même devenir très ciblée. Par exemple, après une licence E3A, on peut poursuivre en génie électrique, automatique, électronique, robotique, optique, photonique, etc.

Et la pratique ?

Point commun à toutes les licences de sciences de l’ingénieur : après une entrée en matière théorique, la part de la pratique tient une place importante. 

Les TP (travaux pratiques) et les projets, plus nombreux à partir de la 2e année, visent l’acquisition de compétences en modélisation (logiciels de calcul et de simulation, programmation, etc.) et en expérimentation (manipulations d’appareils, techniques de mesure, etc.). Par exemple, après avoir abordé le traitement de signal en cours magistral, en TD (travaux dirigés), les étudiants travaillent sur la résolution d’équations et en TP ils captent une chaîne de radio à partir d’une antenne. Les projets permettent également de s’exercer au travail en équipe, au respect d’un échéancier, à l’utilisation des outils numériques. 

Dans la plupart des licences, les stages sont obligatoires en 3e année et optionnels (mais fortement conseillés) avant.

Et après la licence ?

Quelques étudiants se lancent sur le marché du travail directement après la licence : ils peuvent prétendre à des postes de niveau technicien ou assistant ingénieur, etc. Ils sont toutefois en concurrence avec les titulaires d’un BTS, d’un DUT/BUT ou d’une licence professionnelle, plus opérationnels du fait de leur expérience terrain.

La plupart des étudiants poursuivent leurs études en master, en 2 ans supplémentaires. Certains présentent en fin de 2e ou de 3e année de licence les concours d’entrée en écoles d’ingénieurs par la voie des admissions parallèles.

Pour ceux qui ne veulent pas poursuivre jusqu'à bac + 5, il est possible de rejoindre une licence professionnelle orientée vers les sciences de l'ingénieur (en gestion de la production industrielle, systèmes automatisés, réseaux et informatique industrielle, maintenance, etc.).

S’entraîner aux concours d’entrée en écoles d’ingénieurs constitue l'un des principaux objectifs des classes prépa scientifiques. Résultat : ceux qui s’y orientent feront le plus souvent des sciences de l’ingénieur. Mais à plus ou moins haute dose et avec plus ou moins d’applications pratiques. 

Pour qui ?

Les prépas scientifiques sont destinées aux bacheliers généraux ayant suivi des spécialités scientifiques et, pour certaines d’entre elles, aux bacheliers technologiques, notamment STI2D. Elles sont réservées aux élèves prêts à s’investir dans des études théoriques et pluridisciplinaires.

Quelles prépas ?

À l’exception de certaines classes tournées vers la biologie et la chimie, la plupart des prépas scientifiques inscrivent des sciences de l’ingénieur au programme de la 1re année, sous l'intitulé "sciences industrielles de l'ingénieur" (SII). C’est la prépa PTSI, destinée aux bacheliers généraux, qui les met le plus à l’honneur avec 8 heures 30 de cours par semaine. Suit la prépa TSI, destinée aux élèves de STI2D, avec 7 heures. À l’inverse, les prépas MP2I et MPSI ne comprennent que 2 heures de SII par semaine.

Quel degré de spécialisation ?

En prépa, un seul et même enseignant est chargé de l’ensemble des apprentissages en sciences de l’ingénieur. Il aborde donc aussi bien les problématiques de génie électrique, de génie mécanique, d’automatique, etc. L’objectif : donner les bases de la formation scientifique de l’ingénieur, qui serviront ensuite en écoles. Quelle que soit la prépa, une part importante du programme est consacrée à "concevoir un système". Cela passe par l’analyse du besoin, l’analyse des systèmes existants, la modélisation, la simulation, l’analyse des résultats et l'expérimentation. 

Et la pratique ?

Il y a peu de TP (travaux pratiques) en prépa, moins qu’en BTS, BUT, licence ou école d’ingénieurs. C’est d’autant plus vrai en prépa MPSI, qui comprend peu de TP. En PTSI et en TSI, les TP visent le plus souvent à vérifier les performances d’un système par rapport au cahier des charges : mettre en œuvre un système, le configurer pour qu’il réponde à un comportement, analyser son comportement pour ensuite le décrire et le modéliser, proposer un protocole expérimental, etc. Exemples de systèmes étudiés : berceau de bébé, gyropode, manège de parc d’attraction, télescope motorisé, drone. Il n’y a pas de projets sur le long terme ni de stages, mais un travail d'initiation à la recherche via les TIPE (travaux d'initiative personnelle encadrés).

Et après ?

La plupart des étudiants passent les concours d’entrée en école d’ingénieurs, en ENS (écoles normales supérieures) ou en écoles militaires. Certains rejoignent un cursus à l’université (licence, BUT) avec le système des équivalences.

Les sciences de l’ingénieur constituent le noyau dur de la formation en écoles d’ingénieurs. Selon le type de cursus, en 3 ou 5 ans, généraliste ou spécialisé, leur place dans la formation et leur contenu varient. Le but : résoudre des problèmes concrets et apprendre le métier d’ingénieur.

Pour qui ?

Après le bac, les écoles d’ingénieurs recrutent une majorité de bacheliers généraux ayant suivi des spécialités scientifiques, mais la plupart accueillent aussi des bacheliers technologiques (STI2D, quelques STL et STAV). À bac + 2 et + 3, elles recrutent des étudiants de prépa, BTS, BUT, licence ou bachelor. L’admission est toujours sélective. Avec 5 ans d’études au total, il faut être prêt à s’engager dans des études longues. 

Quelles écoles ?

Par définition, les 200 écoles d’ingénieurs ont pour objet les sciences de l’ingénieur. Certaines écoles sont dédiées à une thématique en particulier. D’autres, généralistes ou polyvalentes, proposent aux élèves de se focaliser sur un aspect précis seulement à partir de la 4e ou 5e année. Parmi les spécialités proposées : électronique-électrotechnique-automatique, robotique, informatique industrielle, génie mécanique, génie civil, matériaux, génie industriel, etc.

Quel degré de spécialisation ?

Pour les élèves qui intègrent une école directement après le bac, les 2 premières années, appelées "prépa intégrée", construisent le socle scientifique fondamental nécessaire à tout ingénieur : mathématiques, physique, informatique, etc. Des modules d’introduction aux sciences de l’ingénieur en lien avec la spécialité de l’école peuvent toutefois être inclus.

C’est pendant le cycle ingénieur, c’est-à-dire les 3 années avant d’obtenir le titre d’ingénieur, que les sciences de l’ingénieur deviennent prédominantes. Pour que le futur diplômé puisse exercer différents métiers au cours de sa carrière ou dans différents domaines, l’approche reste toutefois suffisamment large, moins pointue qu’en master par exemple.

Et la pratique ?

À côté des cours qui apportent la théorie, les sciences de l’ingénieur prennent la forme de TD (travaux dirigés) pour les exercices d’application et de TP (travaux pratiques) pour l’expérimentation. Les élèves ingénieurs sont confrontés à de nombreux cas pratiques et à des projets de groupe, souvent en lien avec des entreprises. Exemple d'un projet en ingénierie mécanique : la conception d’une éolienne, de la phase d’étude au dimensionnement et à l’industrialisation. Il s’agit pour les étudiants de se mettre dans la peau d’une équipe d’ingénieurs en bureau d’études et d’imaginer des solutions adaptées aux contraintes techniques et économiques qu’on leur donne.  

Au moins 28 semaines de stages en entreprise ou en laboratoire ponctuent la scolarité dès la 1re année et vont croissant au fil du cursus. La dernière année, les élèves passent un semestre en entreprise pour réaliser leur projet de fin d’études. 

L’apprentissage est proposé par de nombreux établissements, le plus souvent pour les 3 ans du cycle ingénieur. 

Et après ?

La plupart des jeunes diplômés s’insèrent sur le marché du travail, où ils exercent leurs fonctions d’ingénieur dans des secteurs variés. Certains poursuivent leurs études, notamment pour préparer un doctorat (bac + 8).

Plusieurs écoles spécialisées, dites aussi "appliquées", sont positionnées sur les sciences de l’ingénieur. Elles ont pour points communs de préparer à des titres correspondant à un métier précis des sciences de l’ingénieur et de miser sur la pratique.

Pour qui ?

Les écoles spécialisées après le bac admettent des bacheliers généraux, STI2D et des bacheliers professionnels en cohérence avec le cursus visé. D’autres recrutent après un premier diplôme, BTS, BUT ou licence en lien avec la thématique de la formation. Dans tous les cas, elles s’adressent aux élèves qui veulent rentrer rapidement dans le vif du sujet et la pratique, et ont déjà un projet professionnel précis. Certaines écoles demandent même une expérience de quelques mois dans l'industrie. 

Quelles écoles ?

La plupart des écoles spécialisées recrutent au niveau du bac. En 2 ans, le CFA Promotrans forme des techniciens en maintenance des parcs de véhicules industriels ; l’Irup, des chargés de gestion technique des bâtiments tertiaires et industriels ; l'Icam, des chargés des systèmes numériques industriels.

D’autres écoles recrutent après un bac + 2 ou + 3, pour 1 à 3 ans de formation, comme l’Imerir qui forme des chefs de projet informatique et robotique en 3 ans.

À noter : les écoles spécialisées délivrent des certificats d’école, dont elles définissent elles-mêmes le contenu, la durée et les modalités d’accès, contrairement aux diplômes nationaux. Il faut donc bien se renseigner en amont sur les métiers préparés, le contenu de la formation, l’insertion des diplômés, etc. 

Et la pratique ?

Dans les écoles spécialisées, les liens avec l’entreprise sont nombreux et la place accordée à la pratique importante. Des ateliers permettent de mettre en application ce qui a été appris pendant le cours, sur des machines fournies par les entreprises : machine-outil, panneaux photovoltaïques, ateliers soudures, etc. Du même coup, l’enseignement théorique en mathématiques et en physique est moins poussé que dans les autres filières (école d’ingénieurs, licence, BUT, etc.). 

L’alternance de périodes à l’école et de périodes en entreprise est très répandue dans ces formations, qu’elle prenne la forme d’un contrat d’apprentissage, d’un contrat de professionnalisation ou de stages.

Et après ?

Une fois diplômés, la plupart des élèves entrent sur le marché du travail. Selon le diplôme obtenu, ils exercent des fonctions de techniciens ou d’ingénieurs (mais sans en avoir le titre, que l’on n’obtient qu’en passant par une école d’ingénieurs).