Слово путем фиксируется в словарях и грамматиках как производный отымённый предлог, а слово методом — нет. Это связано с тем, что форма существительного путем в конструкциях с последующим род. падежом в большинстве контекстов:

1)  утратила лексическое значение, свойственное существительному путь и используется для выражения значения абстрактного отношения между главным словом и зависимой формой родительного падежа: подтвердить (главное слово) путем референдума (зависимое слово); сформировать (главное слово) путем выборки (зависимое слово) и т. п.

2) при выражении абстрактного значения отношения теряет морфологические признаки существительного (не может изменяться по числам и падежам);

3) не является самостоятельным членом предложения, входит в предложно-падежную конструкцию вместе с последующей формой род. падежа.

Например:

Модель может быть расширена путем добавления новых элементов.

Модель может быть расширена путем добавления новых элементов и замены деталей корпуса.

Словоформа методом сохраняет значение существительного метод и способность к словоизменению, является самостоятельным членом предложения, а по отношению к последующему род. падежу выступает в качестве главного слова в словосочетании.

Состав наносплава определяли методом просвечивающей микроскопии.

Состав наносплава определяли методами просвечивающей и сканирующей микроскопии.

Для сравнения приведем контекст, в котором словоформа путем остается существительным (не является предлогом), так как сохраняет значение существительного путь и выполняет функцию члена предложения:

У нас появилась уникальная возможность попасть на озеро Байкал путем первооткрывателей.

Корректно: путешествие на каяке́. 

Корректно: Главное — помнить, что быть достойным сыном — это не значит повторять чей-то жизненный путь.

Это вставная конструкция, в ней есть отдельная грамматическая основа — называют. Вставные конструкции выделяются скобками либо парными тире: Филумения (так называют собирание спичечных этикеток) может быть интереснее собирания марок; Филумения — так называют собирание спичечных этикеток — может быть интереснее собирания марок. 

Сочетания типа вагон-дом, вагон-контейнер и т. д. обозначают типы вагонов, первый компонент компонент вагон в них обозначает более широкое понятие, что сопровождается склонением этого компонента (второй компонент играет характеризующую роль). Составное существительное вагон-городок обозначает городок, состоящий из вагонов; первый компонент вагон в нем обозначает более узкое понятие, играет характеризующую роль, что препятствует его склонению (как в существительных интернет-страница, допинг-контроль и многих других). Речевая практика соответствует этому принципу, корпусные данные говорят о том, что первая часть составного существительного вагон-городок не склоняется: в вагон-городке, в вагон-городках и т. д.

Приведенное предложение не сложносочиненное, а бессоюзное сложное. Отметим при этом, что оно требует редактирования: во-первых, распространенное определение похожее на старинную морскую карту, стоящее после определяемого слова небо, обособляется; во-вторых, в суффиксе отглагольного прилагательного серебрёный пишется одна Н, поскольку оно образовано от глагола несовершенного вида (серебрить); в-третьих, сочетание серебрёный звон воздуха при ознакомительном чтении может быть отнесено к первому сказуемому (наступает), тогда как последующая часть предложения показывает, что оно должно быть отнесено ко второму сказуемому (завладеют). Корректный вариант: Наступит ночь. Серебрёный звон воздуха, небо, похожее на старинную морскую карту, завладеют сердцем и умом человека.

Полагаем, Ваши соображения справедливы. 

Запятая не нужна. Обороты с производными (непервообразными) предлогами, в том числе с предлогом в связи с, в начале предложения обычно не требуют обособления. Подробнее см. в «Справочнике по пунктуации».

В конструкции с глаголом называть союз или может быть понят двояко — и как пояснительный, синонимичный то есть, и как разделительный («называют либо так, либо так»). Поскольку мы не знаем, какой смысл вкладывали в предложение авторы учебника, говорить об ошибке в данном случае едва ли возможно. Сравним контекст, в котором союз или может быть понят только как то есть: Алканы относятся к группе насыщенных, или предельных, углеводородов.

Возможно и слитное, и раздельное написание. Слитное написание подчеркнет утверждение, а раздельное — подчеркнет отрицание. Например, если подразумевается возражение кому-то, кто утверждает, что бежать с топором в руке комфортно, то стоит написать раздельно.

Обратите внимание: после вводного может быть тоже нужна запятая.