1995年2月評為教授，1997年12月評為博士生導師；1992年被授予航空航天部有突出貢獻專家稱號，1992年10月起享受國務院政府特殊津貼。1998年2月任北航電子工程系系主任，2002年8月任北航電子信息工程學院院長，2005年9月任北航科技發展部部長。
張曉林教授從事高等教育工作25年，忠誠黨的教育事業，在教學和科研都做出了突出的貢獻。自1995年以來，他壹直擔任本科核心專業基礎課程“電子電路（1）”的主講教師、課程平臺建設負責人，該課程2003年被評為北京市和國家級精品課程。2004年獲北京市優秀教師稱號和寶鋼全國優秀教師特等獎。主持完成的“電子信息工程專業創新人才培養的改革與實踐”的項目獲2005年北京市教學成果壹等獎、國家級教學成果二等獎。已經出版教材和專著6本，曾主持過教學改革項目9項，正在主編“電子線路基礎”、“集成電路設計與實踐”、“嵌入式系統”國家“十壹五”本科重點教材和“遙測遙控系統”國防科工委研究生重點教材。2005年獲北京航空航天大學首屆教學名師獎；2006年獲北京市級教學名師獎、教育部國家級教學名師獎。
多年來張曉林教授結合科研和教學指導本科生畢業設計、實習、課程設計、電子信息類競賽上千人次，經他指導的學生曾獲中國空中機器人大賽旋翼飛行器組冠軍、全國挑戰杯特等獎、全國大學生電子設計競賽壹等獎、北航馮如杯壹等獎等電子信息類競賽上百項獎勵。指導碩士生66人、博士生39人。
張曉林教授現任教育部電子信息與電氣學科基礎教學指導委員會副主任委員、全國大學生電子設計競賽專家組組長，全國大學生電子設計競賽嵌入式系統專題競賽專家組組長；曾主持制定了教育部教指委電子技術類教學基本要求；自1995年以來完成了5屆全國大學生電子設計競賽競賽和3屆全國大學生電子設計競賽嵌入式系統專題競賽命題、評審和技術組織等工作，全國有33個省區近600個學校參賽，對推動教學改革、提高教學質量起到了重要的作用。
張曉林教授現任電子學報、航空學報、遙測遙控學刊編委；中國電子學會常務理事、DSP應用專家委員會主任委員，科技部國家中長期科技發展規劃戰略研究咨詢專家，信息產業部中長期科技發展規劃戰略專家，總裝電子信息系統專業組專家，國家發改委重大專項地面數字電視傳輸體制和標準聯合工作組技術組組長。