Mongoose:acceder al objeto anidado con .populate

Aquí tienes una versión simplificada de lo que quieres.

Datos básicos para configurar, primero los "estudiantes":

{ 
   "_id" : ObjectId("53aa90c83ad07196636e175f"), 
   "name" : "Bill",
   "rollNo" : 1,
   "class" : 12 
},
{ 
    "_id" : ObjectId("53aa90e93ad07196636e1761"),
    "name" : "Ted",
    "rollNo" : 2,
    "class" : 12
}

Y luego la colección "equipos":

{ 
    "_id" : ObjectId("53aa91b63ad07196636e1762"),
    "name" : "team1",
    "lead" : "me",
    "students" : [ 
        { 
            "block" : 1,
            "status" : "Y",
            "student" : ObjectId("53aa90c83ad07196636e175f")
        },
        { 
            "block" : 2,
            "status" : "N",
            "student" : ObjectId("53aa90e93ad07196636e1761")
        }
    ]
}

Así es como lo haces:

var async = require('async'),
    mongoose = require('mongoose');
    Schema = mongoose.Schema;

mongoose.connect('mongodb://localhost/team');

var teamSchema = new Schema({
  name: String,
  lead: String,
  students: [{
    block: Number,
    status: String,
    student: {
      type: Schema.ObjectId, ref: 'Student'
    }
  }]
});

var studentSchema = new Schema({
  name: String,
  rollNo: Number,
  class: Number
});

var Team = mongoose.model( "Team", teamSchema );
var Student = mongoose.model( "Student", studentSchema );

Team.findById("53aa91b63ad07196636e1762")
  .select('students')
  .exec(function(err, team) {
    console.log( team );

    async.forEach(team.students, function(student,callback) {
      Student.populate(
        student,
        { "path": "student" },
        function(err,output) {
          if (err) throw err;
          callback();
        }
      );
    },function(err) {
      console.log( JSON.stringify( team, undefined, 4 ) );
    });

  });

Y te da los resultados:

{
    "_id": "53aa91b63ad07196636e1762",
    "students": [
        {
            "block": 1,
            "status": "Y",
            "student": {
                "_id": "53aa90c83ad07196636e175f",
                "name": "Bill",
                "rollNo": 1,
                "class": 12
            }
        },
        {
            "block": 2,
            "status": "N",
            "student": {
                "_id": "53aa90e93ad07196636e1761",
                "name": "Ted",
                "rollNo": 2,
                "class": 12
            }
        }
    ]
}

Realmente no necesita el módulo "asincrónico", pero yo solo tengo el "hábito", por así decirlo. No "bloquea" por lo que lo considero mejor.

Como puedes ver, tu inicial .populate() la llamada no hace nada, ya que espera "clave" de un _id valor en la colección externa de una entrada de matriz que "estrictamente hablando" no es así, ya que la "clave" está en "estudiante" que contiene la "clave externa".

Realmente cubrí esto en una respuesta reciente aquí , tal vez no exactamente específico para su situación. Parece que su búsqueda no arrojó la "misma respuesta" correcta (aunque no exactamente) para que pueda hacer referencia.