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学校设有国家工科(化学)基础课教学基地、国家理科（化学）基础科学研究与教学人才培养基地、国家示范性软件学院教学基地、全国大学生文化素质教育基地，拥有7个国家级教学团队、6门双语教学示范课程、6个人才培养模式创新实验区、4个国家级实验教学示范中心、5个"卓越计划"国家级试点专业、4个国家级大学生校外实践基地、1个国家级虚拟仿真实验教学中心。近五年，学校获得国家级教学成果二等奖2项，国家精品视频公开课10门、国家级精品资源共享课21门。

学校设有2个国家重点实验室、2个国家工程技术研究中心、2个国家级国际联合研究中心、1个国家级国际科技合作基地、1个国家工程实验室、1个国家国防科工局国防重点学科实验室、5个教育部重点实验室、4个教育部工程技术研究中心、3个教育部高等学校学科创新引智基地。建有20个湖南省重点实验室、2个湖南省工程技术研究中心、17个湖南省省级社会科学研究基地。学校参与组建国家“2011协同创新中心”3个。

学校建有国家级大学科技园和“两山一湖”创新创业基地，在长沙高新区麓谷建立了产学研基地，建立了56个高水平校地企产学研平台，与32 个省（市，自治区）和上千家企业建立了产学研合作关系。学校运营管理的国家超级计算长沙中心是国家设立的第三家国家超级计算中心，已为高校、科研机构、政府和企事业等近数百家用户单位提供高性能计算、云计算及大数据处理服务。