Les Sciences pour l’ingénieur à ENS Paris-Saclay

 Nous remercions chaleureusement Onaia Savary de nous avoir permis de reprendre cet article publié le 18 janvier 2024 sur major-prepa.com

Département Génie civil et environnement (DGCE)

Interview avec Fabrice GATUINGT, directeur du département d'enseignement et de recherche (DER) DGCE, Guillaume LE GUERN, co-directeur de département et professeur agrégé et Clément DESODT, professeur agrégé

Quels sont les objectifs de la formation dans votre Département Génie civil et environnement  ?

Les objectifs de notre formation en Génie civil sont, à l’instar de toutes les formations de Sciences pour l’ingénieur de l’ENS Paris-Saclay, d’approfondir la compréhension des concepts fondamentaux et de développer des compétences pratiques et techniques.
Il s’agit en particulier d’accompagner et d’amener les élèves à la recherche et à l’innovation par la préparation d’un doctorat dans ce domaine des sciences de l’ingénieur à l’issue de la formation à l’ENS.
Les diplômés peuvent ensuite poursuivre une carrière dans la recherche académique ou industrielle, dans l’enseignement supérieur ou secondaire, dans l’administration ou dans l’ingénierie.

Quels sont les principaux thèmes (domaines d’étude) abordés au cours de la formation ?

La formation proposée prend appui sur l’ingénierie du génie civil comme domaine d’étude, mais il s’agit davantage de comprendre et de maîtriser les fondements scientifiques embarqués par les sciences de l’ingénieur dans ce secteur d’activité. Les modèles scientifiques et techniques sont donc interrogés et manipulés au travers des nombreuses thématiques que propose le génie civil : la modélisation multiéchelle des comportements des matériaux de construction d’aujourd’hui et de demain, l’étude du comportement statique et dynamique des structures mécaniques du génie civil, la modélisation des comportements acoustiques et thermiques des constructions, la modélisation des interfaces entre une construction et son environnement (effets climatiques, comportements couplés du sol)…
En parallèle de cette formation très disciplinaire, des activités dites d’ouverture sont proposées (élargissement des connaissances), des activités permettant le développement des compétences de communication et de transmission du savoir, mais également des activités d’initiation à la recherche scientifique.

Quelles sont les qualités que l’on attend de la part d’un normalien, une fois sorti de l’ENS ?

Les élèves normaliens ayant suivi la formation disposent d’un socle de connaissances et de compétences scientifiques solides. Ils ont pu développer de nombreuses connaissances des thématiques et des outils de l’ingénieur en génie civil. Ils ont enfin développé des compétences transverses et de transmission des savoirs, et ont parfois préparé le concours de l’agrégation de génie civil.
Ces qualités leur permettent, par exemple, d’aborder la préparation d’une thèse, de prendre un poste de professeur agrégé. Mais elles sont également particulièrement appréciées par les entreprises dans le cadre de leurs activités d’ingénierie et de R&D.

Pourriez-vous dire un mot sur la formation à l’agrégation proposée par votre département ?

La formation à l’agrégation proposée par le département d’enseignement et de recherche de génie civil permet la préparation du concours de recrutement de l’Éducation nationale portant le même nom et l’acquisition de connaissances approfondies en ingénierie du génie civil.
La construction de l’emploi du temps d’une semaine type traduit cette bipolarité. Chaque semaine, une activité de type enseignement est préparée par les élèves au travers de la construction de leçons à caractère expérimental, scientifique et technologique. L’objectif est de développer les compétences didactiques requises par l’enseignement supérieur, et plus généralement celles de communication.
Parallèlement, en complément d’enseignements plus classiques, des activités dites de "bureau d’étude" sont proposées. Elles permettent de se familiariser avec les démarches et les méthodes de conception de l’ingénieur en génie civil.

Avez-vous des exemples d’élèves en ARPE/Interface/ARIA/ARTeQ en tête, et ce qu’ils y ont étudié ?

• Noémie Schifano, année ARPE en 2020-2021, sur la Mesure de la formation d’eaux profondes en Antarctique grâce à des données satellites (University of Southampton.
• Annia Benchadi, année ARPE en 2022-2023, sur la Performance mécanique et la durabilité des bétons autocicatrisants (Polytechnique Montréal).
• Arthur Calvi, année Interface en 2021-2022 (M2 MVA – ENS Paris-Saclay), stage réalisé sur un Modèle d’apprentissage profond pour la segmentation sémantique d’images satellites. Analyse de séries chronologiques de parcelles agricoles pour détecter les anomalies dans les cycles des plantes et les sécheresses.
• Nathan Carbonneau, année Interface en 2021-2022 (M2 Modélisation prospective : économie, environnement, énergie – Université Paris-Saclay), stage sur l’Élaboration d’une méthode de calcul dynamique de l’empreinte carbone d’une circulation ferroviaire.
• Marc Alecian, année Interface en 2022-2023 (M2 Analyse et politique économiques – Paris School of Economics), puis réussite au concours du corps des IPEF · Fonctionnaire.

Quels sont les débouchés possibles (à votre connaissance) après la formation à l’ENS ?

L’enseignement et la recherche académique bien évidemment, mais aussi l’ingénierie de recherche pour de grandes entreprises nationales : EDF, SNCF… L’intégration de grands groupes nationaux pour des missions de conseil et d’ingénierie, l’intégration d’autres hautes fonctions de l’État.

Souhaitez-vous ajouter quelque chose ?

Les secteurs d’activités du génie civil, sur lesquels s’appuient nos enseignements, sont des secteurs qui, comme d’autres, doivent opérer de très grandes mutations pour faire face aux enjeux de la transition écologique auxquels sont confrontées nos sociétés modernes.
Relever ce défi appelle un fort besoin d’innovation et de recherche qui nécessite jeunesse et engagement au service de notre société. Si tel est votre ambition professionnelle, la formation proposée au département d’enseignement et de recherche en génie civil doit retenir votre attention.
 

Département Génie mécanique (DGM)

Interview avec François LOUF, directeur du département d'enseignement et de recherche (DER) du DGM

Quels sont les objectifs de la formation dans votre département ?

Le DER Génie mécanique a comme objectif, d’une part, de fournir une formation scientifique de haut niveau dans tous les domaines de la mécanique et, d’autre part, de développer la culture technologique dans les domaines de la conception et de l’industrialisation.
Ce socle commun de formation permet ensuite à nos élèves de s’orienter vers ce qui les passionne, notamment via le choix d’un Master 2 Recherche en quatrième année.

Quels sont les principaux thèmes (domaines d’étude) abordés au cours de la formation ?

Le noyau scientifique complète et enrichit les éléments parfois déjà vus en classe prépa, à la fois en SI et en Physique. Il porte notamment sur la mécanique des solides rigides et des solides déformables (mécanique des milieux continus), la robotique, la mécanique des fluides, la mécanique des matériaux, la dynamique des structures, les ondes et chocs dans les solides ou les fluides, et sur les méthodes numériques qui permettent de résoudre les problèmes complexes posés en ingénierie, de la conception et de la fabrication.
Par ailleurs, d’autres thématiques sont abordées, plus en lien avec la conception et l’industrialisation : transmission de puissance, conception et fabrication assistées par ordinateur, systèmes à événements discrets, etc.

Quelles sont les qualités que l’on attend de la part d’un normalien, une fois sorti de l’ENS ?

Un normalien, de par sa formation riche et étendue, est capable de travailler sur des problèmes très pointus liés à sa spécialisation progressive, mais il est aussi capable d’échanger avec des industriels et des chercheurs d’autres domaines, voire d’autres disciplines (mathématiques, physique), grâce à sa culture scientifique et technologique large.
Un normalien doit également être capable de diffuser et d’illustrer des concepts scientifiques, que ce soit pour l’enseignement, la recherche ou dans un contexte industriel. Il se doit d’être pédagogue !

Pourriez-vous dire un mot sur la formation à l’agrégation proposée par votre département ?

La formation à l’agrégation de Sciences industrielles, option Ingénierie mécanique, se fait généralement en troisième année, dans le cadre d’une année par ailleurs diplômante : le Master 2 Formation à l’enseignement supérieur (FESup). Nous encourageons nos élèves à suivre cette formation, qu’ils souhaitent passer l’agrégation ou pas.
Elle permet, d’une part, de consolider les connaissances et, d’autre part, de développer les capacités à les transmettre. Ce qui se conçoit bien s’énonce clairement.
Enfin, dans notre discipline, être lauréat de l’agrégation en sortie d’ENS reste un point très positif sur un CV. C’est un label qui reste très valorisant et valorisé. Et, bien évidemment, cela permet d’accéder à des postes à la sortie de l’ENS (ou majoritairement après la thèse) : CPGE, PRAG en écoles d’ingénieurs notamment.

Avez-vous des exemples d’élèves en ARPE/Interface/ARIA/ARTeQ en tête, et ce qu’ils y ont étudié ?

Tous les ans, certains de nos élèves choisissent de réaliser une année ARPE, ARIA, ou Interface. Pour le moment, aucun n’a souhaité suivre l’année ARTeQ. Les années ARPE permettent de réaliser un stage de recherche dans un laboratoire à l’étranger. Par exemple, cette année, un élève de 3A est dans un laboratoire en Islande dans le domaine des géosciences. Il établit des modèles numériques des zones volcaniques basés sur la méthode des éléments finis. Il exploite pour cela les déformations de terrain obtenues par des techniques GNSS (Global Navigation Satellite System) et InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar). On voit que la mécanique et la connaissance des méthodes numériques permettent d’aborder des problèmes complexes, assez éloignés de l’image qu’on peut se faire de la mécanique en CPGE.
Régulièrement, comme année Interface, nos élèves suivent une année de formation dans le domaine des mathématiques appliquées à la résolution de problèmes, qu’on peut retrouver en mécanique. Cela leur permet d’aborder plus sereinement une thèse très théorique.
Enfin, un ou deux élèves suivent chaque année la formation ARIA. Par exemple, l’un d’eux a travaillé récemment sur l’exploitation des techniques d’IA pour la détection de défauts, couche par couche, sur une machine d’impression 3D métallique (technologie LPBF, Laser Powder Bed Fusion).

Quels sont les débouchés possibles (à votre connaissance) après la formation à l’ENS ?

Actuellement, 80 % de nos élèves poursuivent en thèse après leurs quatre années de formation.
À plus long terme, environ la moitié de nos élèves travaille dans le secteur privé, dans des services de R&D de grands groupes industriels. La thèse avec financement CIFRE (co-encadrement académique et industriel) est un bon tremplin pour ce type de carrière.
Environ 30 % de nos élèves exploitent l’agrégation et deviennent enseignants en CPGE, PRAG en IUT, ou en école d’ingénieurs. Le reste de nos élèves (environ 20 %) poursuivent une carrière de chercheurs ou d’enseignants-chercheurs (maîtres de conférences) dans l’enseignement supérieur.

Département Nikola Tesla (ex-EEA)

Interview avec Thomas RODET, directeur du département d'enseignement et de recherche (DER) Nikola Tesla

Quels sont les objectifs de la formation dans votre département ?

Le but de la formation au Département d’enseignement et de recherche (DER) Nikola Tesla de l’ENS Paris-Saclay est de former à très haut niveau scientifique des élèves, aussi bien sur des compétences théoriques que sur des compétences pratiques.
Pour ce faire, la formation est en quatre années, sans les formations de management, droits des entreprises, etc., que l’on retrouve dans les écoles d’ingénieurs.

Quels sont les principaux thèmes (domaines d’étude) abordés au cours de la formation ?

Notre DER forme à des disciplines ayant un fort impact, en vue de la transformation de notre société. Il y a, au sein du DER, une voie autour des sciences du numérique où l’on forme pour la recherche en traitement de données, informatique appliquée, automatique, télécommunication et intelligence artificielle.
Il y a aussi une deuxième voie qui forme autour de la physique appliquée, l’électronique, la conversion d’énergie, pour déboucher sur des nouvelles solutions de mobilité électrique, des nanotechnologies, de la physique des grands instruments.

Quelles sont les qualités que l’on attend de la part d’un normalien, une fois sorti de l’ENS ?

Être un excellent scientifique, avoir une culture scientifique large dans le domaine, savoir transmettre les connaissances scientifiques et expérimentales.

Pourriez-vous dire un mot sur la formation à l’agrégation proposée par votre département ?

Nous n’avons pas de formation à l’agrégation au sens strict. Nous avons construit deux formations à l’enseignement supérieur pour préparer nos élèves aux carrières de chercheurs, enseignants-chercheurs et enseignants. Nous avons une formation autour des sciences du numérique et de l’informatique, et une formation autour de l’électronique et la conversion d’énergie.
À l’issue de ces deux formations, environ 80 % des élèves présentent l’agrégation Sciences industrielles de l’ingénieur, option Ingénierie informatique et option Ingénierie électrique. La majorité du temps, nous avons le major de l’agrégation dans l’une de ces deux options.

Avez-vous des exemples d’élèves en ARPE/Interface/ARIA/ARTeQ en tête, et ce qu’ils y ont étudié ?

Nous avons chaque année un à deux élèves dans chacun de ces parcours. L’année ARPE correspond à des élèves qui ont une vision très claire du projet de recherche qu’il veulent poursuivre après la thèse.
Nous avons eu l’année dernière Paul Gaigne, qui a travaillé sur les données issues du CERN dans un laboratoire italien à Bari.
Nous avons cette année Maximillien Wemaere, qui fait une formation en océanographie dans le cadre de son Interface afin de réaliser son projet d’être chercheur à l’IFREMER.

Pour les années thématiques de recherche ARIA (année de recherche en intelligence artificielle) et ARTeQ (année de recherche en technologie quantique), nous avons Theo Gnassounou, qui a fait le master MVA et qui fait maintenant une thèse sur l’analyse des signaux électriques générés par le cerveau, en utilisant des outils d’intelligence artificielle.
Nous avons Thomas Bersani, qui après son année ARTeQ et son Master 2 de Recherche commence une thèse sur le développement de processeur de calcul adapté pour le calcul des réseaux de neurones pour réduire la consommation des calculateurs.

Quels sont les débouchés possibles (à votre connaissance) après la formation à l’ENS ?

Après la formation à l’ENS, dans notre DER, 90 % de nos élèves choisissent de poursuivre en thèse. Dans ces 90 %, la moitié fait une thèse CIFRE, c’est-à-dire payée par une entreprise.
Les débouchés des élèves après la thèse sont les suivants : 30 % poursuivent dans le secteur privé, 30 % sont chercheurs dans un organisme public ou enseignants-chercheurs dans une université ou école d’ingénieurs, et 40 % choisissent d’être enseignants en classe préparatoire, en IUT, ou en école d’ingénieurs.

Souhaitez-vous ajouter quelque chose ?

On peut réussir quand on est une femme et qu’on fait ses études dans notre DER. L’actuelle ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, Sylvie Retailleau, est une ancienne élève de notre département.
Alors, si vous êtes une femme, ne vous censurez pas. Vous avez toute votre place parmi nous et nous allons vous accompagner pour que vous puissiez accomplir de grandes choses.

Hall technologique - Bâtiment Nord

LE DIPLÔME EN SCIENCES POUR L'INGÉNIEUR (SPI)

La formation dure 4 ans (au lieu de 3 dans une école d’ingénieurs classique).

- Durant la première année, les normalien·nes passent un premier semestre à suivre un tronc commun à chacune des spécialités (génie mécanique, civil, électronique). Ce qui leur permet de découvrir le fonctionnement et les thématiques abordées dans chacune d’entre elles. À la fin du semestre, les normalien·nes choisissent une spécialisation, qu’ils suivront jusqu’à la fin de leur parcours.
- En deuxième année, les élèves réalisent un Master 1. Consultez la liste des masters.
- La troisième année est assez particulière. Les normaliens peuvent soit partir en année de formation à l’Enseignement supérieur (M2FESup) et passer l'agrégation, soit se spécialiser dans la recherche à l’étranger pendant une durée minimale de neuf mois via l'Année de recherche pré-doctorale à l'étranger (ARPE), soit compléter leur formation par une discipline différente de la discipline initiale via l’Année Interface, soit effectuer une année de recherche thématique
- La quatrième année vise à valider un Master 2.

Les modalités d'admission :
Il existe 4 possibilités pour entrer à l’ENS Paris-Saclay selon votre profil et votre niveau d’études.
- Concours d'admission en 1ère année : le recrutement pour les concours de première année s'effectue au niveau bac +2. La plupart des candidats sont issus des classes préparatoires aux grandes écoles (CPGE). Voir le détail des modalités de l'admission sur concours en 1^re année.
- Concours d'admission en 2ème année : ils s'adressent principalement aux candidats universitaires de niveau L3. Les lauréats intègrent l'ENS Paris-Saclay en 2nd année (1e année du master) pour 3 années de formation. Voir le détail des modalités de l'admission sur concours en 2^e année.
- Admission sur dossier en 1ère année du diplôme : vous devez être dans une formation de niveaux L2 (ou équivalent) et pouvoir justifier d’avoir acquis le programme des classes préparatoires aux grandes écoles de la filière PT, TSI ou PSI ainsi que celui des filières universitaires.
- Admission voie étudiante en 2ème année du diplôme : vous pouvez déposer votre demande d'admission sur dossier en 2nd année du diplôme après
Pour 2024-2025, les candidatures sont ouvertes du 26 février au 24 mars 2024.

Retrouvez les témoignages des élèves.

FORMATION PROFESSIONNELLE CONTINUE

Il existe également une possibilité d’intégrer des formations en science de l'ingénieur via la formation professionnelle continue pour des personnes en reprise d’études.
Nos masters, nos préparations à l’agrégation et nos années thématiques de recherche sont accessibles pour des salariés, des demandeurs d’emploi en reconversion professionnelle. Le service formation continue les accompagne dans leurs démarches.

Retrouvez plus d'informations dans la rubrique "Formation continue".