Избрание Сергея Ивановича профессором Московского университета совпало с первым годом первой пятилетки. Несмотря на свою молодость, Вавилов уже считался выдающимся физиком, а его постоянные выступления за связь теории и жизни были общеизвестны. Избрание Вавилова усилило ряды талантливых и прогрессивных профессоров, боровшихся за то, чтобы университеты — эти некогда оторванные от производства организации — могли бы теперь послужить производству, помочь решению грандиозных задач индустриализации.
Требование лучше знать жизнь, не отрываться от действительности, не «возноситься» над людьми только потому, что вызубрил несколько полезных и сложных формул, с особой силой ворвалось тогда в высшие школы.
Контакты теории с жизнью, с практикой Вавилов укреплял различными путями. Например, тем, что привлекал к преподаванию виднейших представителей производства. Так, он пригласил для чтения лекций в университет профессора А. П. Иванова, бывшего тогда главным инженером Московского электролампового завода. В цехах и лабораториях завода студенты, специализировавшиеся по оптике и электронике, проходили по инициативе Сергея Ивановича производственную практику. Организовал Вавилов в университете также лекции профессоров и научных сотрудников Всесоюзного электротехнического института: С. И. Майзеля, П. В. Тимофеева и других. В лабораториях этого института студенты-физики также проходили производственную практику.
Заведуя кафедрой в университете, Сергей Иванович получил прекрасную возможность привлекать к исследовательской работе наиболее способных студентов старших курсов. Требовательность к подопечным сочеталась с высокой доброжелательностью; нетерпимый к недостаткам усердия со стороны отдельных лиц, Вавилов охотно прощал за промах тем, у кого это получалось случайно и кто искренне свой промах переживал.
И. М. Франк в воспоминаниях о С. И. Вавилове: «У него была замечательная черта, сохранившаяся до конца жизни. Со всеми, даже с начинающими студентами, он всегда беседовал как с равными. Он рассказывал о новостях науки, говорил о проблемах физики, которые его волнуют. Делился воспоминаниями о различных физиках и сведениями по истории физики. Приходя, он всегда спрашивал, что у вас нового, и обсуждение сделанного было, по существу, отчетом в форме необычайно доброжелательной, но, по существу, очень требовательной. Требовательность проявлялась в том, что надо было говорить не о работе вообще и не только о планах на будущее, а совершенно конкретно о том, что было сделано сегодня или вчера. И так как вопрос «что у вас нового» повторялся систематически при каждой встрече, отделаться общими фразами было просто невозможно. При этом можно было не бояться говорить, что то или иное из работы не получилось, причем зачастую по какому-либо собственному глупому недосмотру или ошибке, или о том, что что-то сломалось или, еще хуже, что что-то сам сломал. Увидев огорченное лицо, Сергей Иванович не только не распекал, а обычно даже утешал, рассказывая с искоркой юмора в глазах какую-либо историю из своего опыта: «Ну ничего, а вот у меня была…» и т. д. После этого сразу проходило ощущение собственной неумелости и глупости. Вместе с тем человеку, не работающему в полную силу и особенно недобросовестному, при таком почти ежедневном отчете было совершенно невозможно не быть разоблаченным».
Здесь, в университете, выросли первые ученики Вавилова, «здесь создалась его школа, представители которой нам хорошо известны, — писал Т. П. Кравец, — они дружной семьей окружали своего учителя до последнего дня его жизни».
Многие воспитанные Вавиловым студенты его университетского периода стали потом известными физиками: И. М. Франк и Б. Я. Свешников, Е. М. Брумберг и В. В. Антонов-Романовский, В. С. Фурсов и А. А. Шишловский.
Все они начинали свою научную деятельность в лаборатории Вавилова, под его руководством, с его участием. Со студентом Франком, ныне академиком, лауреатом Ленинской и Нобелевской премий, Сергей Иванович исследовал и определил величину сферы действия процессов тушения люминесценции растворов посторонними веществами. С Шишловским, впоследствии профессором, долгое время руководившим оптическими исследованиями в Киевском университете, изучал длительное свечение органических фосфоров. Со Свешниковым, тоже потом профессором, руководителем крупной лаборатории люминесценции в Государственном оптическом институте в Ленинграде, изучал явления тушения люминесценции посторонними примесями.