本专业面向全体学生推行“一素质三能力”新型素质培养体系，注重综合培养大学生的思想道德素质、学习能力、创新能力、文体能力。并以此为纲，推行“全员导师制”，为每位学生在校期间全程配备学术成长导师；在本科教学改革中推行“2.5+1.5”培养模式，大力加强实践创新能力的培养；对课程设计进行改革，合并成为贯穿第六学期的大型专业综合实践环节；改革毕业设计为期一年；打通三个专业课程，建立了七大课群，推行课程评估制度；完善实践教学体系，完善专业培养体系，制定一系列教学过程控制规范并严格推行，使得全院师生教与学的面貌焕然一新，成效显著。同时，注重创新创业教育，专门为本科生打造了近千平米的学生“自我组织，自主管理”的创新创业实践教育平台——“创新精英研究院”，每年有数百名学生依托该平台参与各类学科竞赛并获得奖励，该平台已经成为中北大学创新创业教育的特色展示窗口。
    经过不懈努力，专业所在的学科2016年入选山西省“优势学科攀升计划”，2017年获得山西省“1331”工程一流学科建设计划资助，在2017年教育部第四轮学科评估中取得B+的成绩。此外，2015年学科所属教师团队获得了教育部“全国教育系统先进集体”和“全国杰出专业技术人才先进集体”等荣誉称号，2017年获得了全国“黄大年式”教师团队的荣誉称号。2015年专业下辖的“测控技术与仪器实验中心”获批成为国家级实验教学示范中心。并凭借教学改进成果在2017年山西省教学成果一等奖2项。
    学生近三年参加国内外各类学科竞赛获奖总计150余项，国家级及以上获奖共计50余项，获奖总数和国家级及以上获奖有了明显增长，多项创新成果得到山西青年报、山西晚报等主流媒体的综合报道。2018年获得中国青少年科技创新领域的最高荣誉——第十一届“中国青少年科技创新奖”，是山西省今年唯一获此荣誉的大学生。学生参加工信部举办的2018年“创客中国”创新创业大赛，获得山西省一等奖，进入全国200强，是山西省创客组的唯一获奖团队。学生文体能力发展方面，“萌芽剧社”代表中北大学参加2018年山西省第三届防艾情景剧大赛获得省级二等奖，“雪芽”合唱团的同学们通过选拔入选2018年全校毕业生典礼晚会节目，收到多个媒体报道，引起强烈反响。随着学生综合素质的提升，学生考研率逐年攀升，保研质量不断提高，专业学生受到包括至清华大学、天津大学等一流高校的广泛认可。