詹姆斯·麦迪逊的弗吉尼亚方案在1787年制宪会议中起到了至关重要的作用。根据搜索结果，以下是其关键作用的几个方面：
强有力的两院制立法部门的设计：弗吉尼亚方案最主要的特点就是设计了一个非常强有力的两院制立法部门，这成为了制定宪法的基本框架和指导原则[1]。
新政权的组成：在麦迪逊的方案中，新政权由立法、行政和司法三个部门组成，这为后来美国宪法中的三权分立原则奠定了基础[4]。
权利法案的采纳：麦迪逊的建议主要是采纳了弗吉尼亚州宪法中的权利法案，这为美国宪法中权利法案的制定提供了参考[3]。
联邦体系的建立：被誉为美国“宪法之父”的麦迪逊在构建美国政制方面发挥了举足轻重的作用，建立了美国国家构建中最重要且最具创造力的制度创新——“史无前例”的新联邦体系[6]。
制宪过程的关键作用：麦迪逊在制宪过程中的关键作用被后世奉为“宪法之父”，他协助组织制宪会议，制定新宪法来替换失灵的邦联条例[4]。
综上所述，詹姆斯·麦迪逊的弗吉尼亚方案不仅为美国宪法的制定提供了基本框架，而且在确立三权分立、两院制立法部门以及联邦体系的构建中发挥了关键作用。这些贡献使他在美国历史上被誉为“宪法之父”。